【正文】 葉高損失常用下面半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 ： 一 . 級(jí)內(nèi)損失 ul hlah ??? uh?)( 2* cbntu hhhhh ??? ?????? 汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)損失和級(jí)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(shuō)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(jí)才有部分進(jìn)汽損失，工作在濕蒸汽區(qū)的級(jí)才有濕汽損失。 ?變反動(dòng)度（ 30%60%） ?整體圍帶葉片、全切削加工；強(qiáng)度好、動(dòng)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(guò)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(dòng)葉柵的進(jìn)出口處、反動(dòng)葉柵的出口處和汽道背弧的某些地方，有時(shí)會(huì)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(guò)程，隨后又急劇減速、擴(kuò)壓。 112 汽輪機(jī)級(jí)通流部分主要尺寸的確定 四、噴嘴葉柵尺寸的確定 α1g— 動(dòng)葉葉柵葉型進(jìn)口角 113 汽輪機(jī)級(jí)通流部分主要尺寸的確定 四、噴嘴葉柵尺寸的確定 對(duì)于汽輪機(jī)高壓級(jí)，采用部分進(jìn)汽可以提高噴嘴高度（ l15mm),減少葉高損失，反動(dòng)及一般都采用全周進(jìn)汽 114 汽輪機(jī)級(jí)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(jí)通流部分主要尺寸的確定 五、動(dòng)葉柵尺寸的確定 116 汽輪機(jī)級(jí)通流部分主要尺寸的確定 五、動(dòng)葉柵尺寸的確定 ：動(dòng)葉進(jìn)口高度超過(guò)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(dòng)損失 制造與安裝時(shí)會(huì)出現(xiàn)動(dòng)靜葉徑向位置的偏差， 運(yùn)行時(shí)也會(huì)出現(xiàn)徑向變形的不一致 有利 蓋度較大時(shí)，會(huì)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(dòng)度較大時(shí) （ a) 2)根部反動(dòng)度較小甚至為負(fù)時(shí) (b) 3）適當(dāng)?shù)母糠磩?dòng)度 (c) 110 汽輪機(jī)級(jí)通流部分主要尺寸的確定 三、反動(dòng)度的選擇 要使動(dòng)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(guò)平衡孔流入級(jí)后。 4. 葉片寬度的選擇 通過(guò)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(jí)：選擇出口角較小的葉型，沖動(dòng)級(jí) α1=1114176。 汽輪機(jī)級(jí)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(lèi)型的選擇 依據(jù)： Ma。 Δ a1 a 106 噴嘴葉柵 動(dòng)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(zhǎng)。 t— 葉柵節(jié)距。 葉型 dm t l B b 105 汽輪機(jī)級(jí)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(zhǎng)。 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(jí)的直徑。令： 反動(dòng)級(jí)的最佳速度比 汽輪機(jī)級(jí)的輪周效率和最佳速度比 96 分析： （ 1）反動(dòng)級(jí)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(dòng)級(jí)的最佳速比要比沖動(dòng)級(jí)的大 u相同時(shí)，反動(dòng)級(jí)的做功能力小 u和初參數(shù)相同時(shí)，反動(dòng)式汽輪機(jī)的級(jí)數(shù)要比沖動(dòng)式的多 反動(dòng)級(jí)的最佳速度比 汽輪機(jī)級(jí)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(jiǎn)化： 99 由圖可得： 輪周效率： 100 適當(dāng)?shù)夭捎梅磩?dòng)度可以提高復(fù)數(shù)級(jí)的輪周效率 101 適當(dāng)?shù)夭捎梅磩?dòng)度可以提高復(fù)數(shù)級(jí)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(dòng)單列級(jí)和純沖動(dòng)雙列級(jí)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(jí)的輪周效率和最佳速度比 94 用解析法求反動(dòng)級(jí)的最佳速度比： ? ? ? ?? ?222122122122222101ccwwccEPauu???????? 利用速度三角形簡(jiǎn)化為： 21212121wcwctu ???? 利用余弦定理代換得： ? ?1112c o s21111xxu???????反動(dòng)級(jí)的最佳速度比 汽輪機(jī)級(jí)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(jí)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(jí)的輪周效率和最佳速度比 ?（一）純沖動(dòng)級(jí)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(jí)的輪周效率和最佳速度比 1? ?1即 092 分析： 汽輪機(jī)級(jí)的輪周效率和最佳速度比 1 0? ?1 1? ?93 反動(dòng)級(jí)的最佳速度比 ? 由于反動(dòng)級(jí)的噴嘴葉型和動(dòng)葉葉型相同，反動(dòng)級(jí)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(dòng)級(jí)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(jí)的輪周效率和最佳速度比 ?（一）純沖動(dòng)級(jí)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(duì) 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(jí)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(duì) ? 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(dòng)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(jí)的特點(diǎn)，分析速度比對(duì)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(dòng)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(dòng)葉出口的絕對(duì)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(jí)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(jí) 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(jí) 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(cè) 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(jí)內(nèi)所作出輪周功 與它在級(jí)內(nèi)所具有的理想能量 之比稱(chēng)為級(jí)的輪周效率 ,即 0E1uP21*2212000 22 ctt hhchcE ???? ??????? 汽輪機(jī)級(jí)的輪周效率和最佳速度比 2. 級(jí)的理想能量 ：一般來(lái)說(shuō)，級(jí)的理想能量是級(jí)的理想焓降、進(jìn)入本級(jí)的動(dòng)能和本級(jí)余速動(dòng)能被下一級(jí)所利用部分的代數(shù)和，即： 級(jí)的滯止理想焓降減去被下一級(jí)利用的余速動(dòng)能 75 ：為了研究方便，引入一個(gè)級(jí)的理想速度 Ca 2**21abnt Chhh ?????? 汽輪機(jī)級(jí)的輪周效率和最佳速度比 2. 級(jí)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(jí)利用上級(jí)余速動(dòng)能的份額 ?1—— 本級(jí)余速動(dòng)能被下一級(jí)利用的份額 *2 ta hC ??221 22120CCEa ??? 76 ： 22122211 )c o sc o s(20 CCCCuaEPuul???????? 汽輪機(jī)級(jí)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(jí)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