【正文】 葉高損失常用下面半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 ： 一 . 級內(nèi)損失 ul hlah ??? uh?)( 2* cbntu hhhhh ??? ?????? 汽輪機(jī)級內(nèi)損失和級效率 不包括葉高損失的輪周有效焓降 ， 式中， a 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) ， 。 當(dāng)葉片較短 （ 一般說葉高 l12~15)時(shí) ， 葉高損失明顯增加 。如只有在部分進(jìn)汽的級才有部分進(jìn)汽損失，工作在濕蒸汽區(qū)的級才有濕汽損失。 ?變反動度（ 30%60%） ?整體圍帶葉片、全切削加工；強(qiáng)度好、動應(yīng)力低、抗高溫蠕變性能好。 汽輪機(jī)葉片的出口邊有一定的厚度 后緣處產(chǎn)生一個(gè)極大的加速、降壓過程，隨后又急劇減速、擴(kuò)壓 導(dǎo)致附面層分離，在尾緣后面形成漩渦區(qū)（尾跡） 在沖動葉柵的進(jìn)出口處、反動葉柵的出口處和汽道背弧的某些地方，有時(shí)會出現(xiàn)超聲速氣流，產(chǎn)生沖波，沖波后出現(xiàn)擴(kuò)壓段，附面層增厚甚至脫離，使葉型損失增加。當(dāng)汽流沿著內(nèi)弧或背弧向出口邊后緣繞流時(shí)，后緣局部曲率很大，氣流在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生極大的轉(zhuǎn)向必定在后緣處產(chǎn)生一個(gè)極大的加速、降壓過程，隨后又急劇減速、擴(kuò)壓。 112 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 四、噴嘴葉柵尺寸的確定 α1g— 動葉葉柵葉型進(jìn)口角 113 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 四、噴嘴葉柵尺寸的確定 對于汽輪機(jī)高壓級，采用部分進(jìn)汽可以提高噴嘴高度（ l15mm),減少葉高損失，反動及一般都采用全周進(jìn)汽 114 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 四、噴嘴葉柵尺寸的確定 帶斜切部分的減縮噴嘴 115 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 五、動葉柵尺寸的確定 116 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 五、動葉柵尺寸的確定 ：動葉進(jìn)口高度超過噴嘴出口高度的那部分高度 rlnb ll ????????能滿足蒸汽沿徑向擴(kuò)散的要求 能減少葉頂?shù)穆? 能避免噴嘴汽流沖擊葉根，減少流動損失 制造與安裝時(shí)會出現(xiàn)動靜葉徑向位置的偏差， 運(yùn)行時(shí)也會出現(xiàn)徑向變形的不一致 有利 蓋度較大時(shí)，會產(chǎn)生徑向分速，形成漩渦， 降低效率 影響 不利 39。 在進(jìn)行噴嘴尺寸計(jì)算之前，應(yīng)根據(jù)噴嘴壓力比 εn選擇噴嘴型式。 任務(wù)： 1）噴嘴形式的選擇。 1）根部反動度較大時(shí) （ a) 2)根部反動度較小甚至為負(fù)時(shí) (b) 3）適當(dāng)?shù)母糠磩佣?(c) 110 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 三、反動度的選擇 要使動葉根部不發(fā)生吸汽和漏汽，必須抑制 泵浦效應(yīng) 、射汽抽汽效應(yīng)，并使隔板的漏汽全部通過平衡孔流入級后。 4. 葉片寬度的選擇 通過葉片制造工藝和通用性的要求進(jìn)行選擇。 由于體積流量大，為了不使葉片高度太大。 （ 2）中、低壓部分：選擇出口角較大的葉型， α1=1317176。 。 2. 汽流出口角 α β2的選擇 （ 1）高壓級：選擇出口角較小的葉型，沖動級 α1=1114176。 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 葉柵的安裝角 葉柵進(jìn)口汽流角 107 1．葉柵類型的選擇 依據(jù)： Ma。 Δ a1 a 106 噴嘴葉柵 動葉柵 0?δ 正 沖 角 0?δ 正 沖 角)(),( 1010sgsgggff ???????＝表示，和用汽流沖角 δ— 葉型進(jìn)口角與汽流進(jìn)口角之差。 am— 喉部寬度。 a— 進(jìn)口邊寬度。 b— 葉柵弦長。 t— 葉柵節(jié)距。 葉型 dm t l B b 105 汽輪機(jī)級通流部分主要尺寸的確定 一、葉柵的幾何特征 2. 葉型及葉型參數(shù) （ 2）葉型參數(shù) 1）葉柵幾何特性參數(shù) dm— 平均直徑。 b— 葉柵弦長。 t— 葉柵節(jié)距。 （ 2）葉型參數(shù) 1）葉柵幾何特性參數(shù) dm— 平均直徑 :軸心到 1/2葉高處為半徑， 2倍為本級的直徑。令： 反動級的最佳速度比 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 96 分析： （ 1）反動級的 ηu在最大值附近變化平緩 ——這是余速利用的共同特點(diǎn) （ 2）反動級的最佳速比要比沖動級的大 u相同時(shí)，反動級的做功能力小 u和初參數(shù)相同時(shí)，反動式汽輪機(jī)的級數(shù)要比沖動式的多 反動級的最佳速度比 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 圖 1－ 28 97 考慮余速利用 分析： ),( mau xf ???則(1) (2) (3) 11 ??01 ??98 ： ： 簡化： 99 由圖可得： 輪周效率： 100 適當(dāng)?shù)夭捎梅磩佣瓤梢蕴岣邚?fù)數(shù)級的輪周效率 101 適當(dāng)?shù)夭捎梅磩佣瓤梢蕴岣邚?fù)數(shù)級的輪周效率 102 103 (1)在噴嘴出口方向角 α 1和圓周速度 u純沖動單列級和純沖動雙列級在最佳速比下所能承擔(dān)的焓降之比為（ ）。由圖可得最佳速度比為u＝ c1u u c1 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 94 用解析法求反動級的最佳速度比： ? ? ? ?? ?222122122122222101ccwwccEPauu???????? 利用速度三角形簡化為： 21212121wcwctu ???? 利用余弦定理代換得： ? ?1112c o s21111xxu???????反動級的最佳速度比 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 95 為得到 ?u 的最大值，須使 ? ?11 c o s2 xx ??? ? 0c o s21111 ??dxxdx ?得： ? ? 11 c os ??reopx將 ?u 與 x xa的關(guān)系繪成如圖 128所示的曲線。 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 n?b?2c?90 理想速度比 xa： aa cux ?Xa與 x1的關(guān)系為： ma xx ??? 11?最佳理想速度比： ? ? ? ? 2c o s 11 ??? ?? opopa xx 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 ?（一）純沖動級的最佳速度比 ： 91 余速可以部分或全部被利用時(shí)， Z1??代入 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 1? ?1即 092 分析： 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 1 0? ?1 1? ?93 反動級的最佳速度比 ? 由于反動級的噴嘴葉型和動葉葉型相同，反動級的余速基本上都能得到利用，即 ? 0＝ ? 1＝ 1 ? 根據(jù)最佳速度比的物理意義可得反動級在最佳速度比下的速度三角形如圖 1－ 27所示。 2 22012btwE?? ??隨速度比的增大而減小。 89 速度比 x1與輪周效率 ?u 的關(guān)系可繪制成如下圖所示的一條拋物線。 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 ?（一）純沖動級的最佳速度比 2uc os αc也可以求出從 圖 11 ?中88 由圖可知：當(dāng) ?2＝ 90? 時(shí)， c2最小，輪周效率最高，此時(shí)的速度比即為最佳速度比。 a) 函數(shù)求極值法：將 ?u 的表達(dá)式對 x1求導(dǎo)，并令其為零即可得最佳速度比的值。用 (x1)op表示。即最佳速度比。 （ 2）當(dāng) x1=cos ?1 時(shí)， ? u ＝ 0 。 1200 wwh tbm ?????余速不利用，則 010 ?? ?? ，則有 1n t a th h c c? ? ? ?， 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 83 輪周效率的表達(dá)式為： ? ?212211 c o sc o s2tu cccu ??? ??應(yīng)用 速度角三形 ，上式變?yōu)椋? ? ? ???????? ???121112c o sc o s1c o s2?????? xxu分析： 1） ? 對 ? u 的影響最大，提高 ? 和 ?可提高 ? u 2）降低 ?1 和 ?2 可提高 ? u 3）一旦噴嘴及動葉型線確定后，這些參數(shù)也就隨之而定， 輪周效率只隨 x1的變化而變化。 ? 研究速度比與輪周效率關(guān)系的目的在于根據(jù)不同級的特點(diǎn)，分析速度比對輪周效率的影響，并確定最佳速度比。 2）輪周效率取決于三項(xiàng)損失系數(shù) 21 )1(1 cbnu ????? ?????2cbn ??? 、在噴嘴和動葉葉型選定后， ??、 就基本上確定了 影響輪周效率 η u的主要因素是余速損失系數(shù) 2c?因此應(yīng)減少動葉出口的絕對速度 C2， 同時(shí)提高余速利用系數(shù) 22122211 )c o sc o s(20 CCCCuaEPuul????????80 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 ： 11x : u uc?11(1) 列 速 比 圓 周 速 度 與 噴 嘴 出 口 速 度 c 的 比 值 ， 即 xax : uauc?aa(2) 級 速 比 圓 周 速 度 與 噴 嘴 出 口 速 度 c 的 比 值 ， 即 x1x1a a mx x x ?? ? ?a 1 11(3) 速 比 因 為 當(dāng) 級 的 結(jié) 構(gòu) 一 定 時(shí) x 和 x 總 成 比 例 關(guān) 系 ， 在 實(shí) 際 中 ， 由 于 c 難 以 測 量 ，故 往 往 用 代 替 x 。 001EhEP uuu????一 . 輪周效率與速度比 1. 輪周效率 ：蒸汽在汽輪機(jī)級內(nèi)所作出輪周功 與它在級內(nèi)所具有的理想能量 之比稱為級的輪周效率 ,即 0E1uP21*2212000 22 ctt hhchcE ???? ??????? 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 2. 級的理想能量 ：一般來說，級的理想能量是級的理想焓降、進(jìn)入本級的動能和本級余速動能被下一級所利用部分的代數(shù)和，即： 級的滯止理想焓降減去被下一級利用的余速動能 75 ：為了研究方便，引入一個(gè)級的理想速度 Ca 2**21abnt Chhh ?????? 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 2. 級的理想能量 : 一 . 輪周效率與速度比 21*2212000 22 ctt hhchcE ???? ???????余速利用系數(shù) ? ?0—— 本級利用上級余速動能的份額 ?1—— 本級余速動能被下一級利用的份額 *2 ta hC ??221 22120CCEa ??? 76 ： 22122211 )c o sc o s(20 CCCCuaEPuul???????? 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 ： 一 . 輪周效率與速度比 2**21abnt Chhh ?????? 22122120CCEa ???1）定義式 00 Eh uEPuul ????2） 汽流速度式 3）能量平衡方式 21 )1(1 cbnu ????? ?????4） 能損分析式 02*Ehhhh cbntu???? ?????END 3 77 ： ? ?22111 c o sc o s ?? ccuP u ??22122211 )c o sc o s(20 CCCCuaEPuul???????? 汽輪機(jī)級的輪周效率和最佳速度比 ： 一 . 輪周效率與速度比 2**21abnt Chhh ??????221 22120CCEa ????221 22120CCEa ????2） 汽流速度式 22122211 )c o sc o s(20 CCCCuaEPuul????????END 3 78 21*0 ct hhE ?????21 )1(1 cbnu ????? ?????02