汽輪機(jī)級(jí)的工作原理(2)-文庫吧資料
2024-12-01 22:26本頁面
【正文】 ? ??0Eh bb?? ??022 Eh cc??? —— 噴管損失系數(shù) —— 動(dòng) 葉損失系數(shù) —— 余速損失系數(shù) 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 36 三、速度比及其與輪周效率的關(guān)系 速度比的定義 通常把輪周速度與噴管出口汽流速度之比稱為 速度比 ，簡稱速比，用 x1表示，即： 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 37 *2 21 1 11c o s2 (1 ) ( c o s )c o su xx?? ? ? ??? ? ?（一）純沖動(dòng)級(jí)的最佳速比 余速不被利用 由上式可看出， 噴管速度系數(shù) 和 動(dòng)葉速度系數(shù) 越大 ， 輪周效率 就 越高 ，因此應(yīng)盡量改善葉柵的氣動(dòng)特性以提高速度系數(shù)。 假設(shè)在 時(shí)間內(nèi)有質(zhì)量 為 的蒸汽以速度 流 入 動(dòng)葉通道，當(dāng)流動(dòng)為穩(wěn)定流動(dòng)時(shí) ， 則同樣的蒸汽質(zhì)量 以速度 流 出動(dòng)葉通道 m?2??t?2??m?河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 32 力 蒸汽在彎曲的動(dòng)葉通道內(nèi)轉(zhuǎn)向加速，是受 到動(dòng)葉給汽流的反作用力和動(dòng)葉通道兩側(cè) 壓差作用的結(jié)果 一、蒸汽作用在動(dòng)葉片上的力和輪周效率 蒸汽對(duì)動(dòng)葉片所作用的力 : 39。 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 27 汽輪機(jī)的工作過程 三、蒸汽在動(dòng)葉中的流動(dòng) 動(dòng)葉進(jìn)口速度三角形 用圖解法求出通道 進(jìn)口相對(duì)速度的大小 和 方向角 112211 c o s2 ?? ucuc ???ucca r c tgc??? 11 111 111 c o ss ins ina r c s in?????河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 28 汽輪機(jī)的工作過程 22211222ttwwhh? ? ?動(dòng)葉柵出口的氣流相對(duì)速度 若蒸汽在動(dòng)葉柵中的流動(dòng)為等熵過程，則此時(shí)的 能量方程式 為 所以，動(dòng)葉柵出口的氣流 相對(duì)速度 為 2 * 2 *2 1 2 1 12 ( ) 2 2t t m t bw h h w h w h? ? ? ? ? ? ? ? ?22tww? ?動(dòng)葉的速度系數(shù) 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 29 汽輪機(jī)的工作過程 動(dòng)葉出口速度三角形 2?*2?*2?2c1c1?1?1? — 動(dòng)葉的圓周速度 u c w u構(gòu)成動(dòng)葉柵的進(jìn)口速度三角形， c w u構(gòu)成動(dòng)葉柵的出口速度三角形。 從噴嘴流出的汽流與動(dòng)葉運(yùn)動(dòng)方向成一角度 (稱為噴嘴出汽角 α1） 。 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 25 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 26 當(dāng)噴嘴出口壓力 （ 背壓 ） 大于或等于臨界壓力時(shí) ， AB截面 上的流速小于或等于音速 ， 喉部壓力等于背壓 ， 汽流通過噴嘴， 只在漸縮部分膨脹加速 ， 而在斜切部分 ABC處不膨脹加速 。另一部分為斜切部分 ABC。 **000 .6 4 7c r nG A p ??**000 .6 4 8c r nG A p ??**000 .6 4 8c r nG A p???河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 22 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 23 汽輪機(jī)的工作過程 彭臺(tái)門系數(shù) β 在實(shí)際計(jì)算中，為方便起見，引入一個(gè)流量比的概念，它是通過噴管的任一流量與同一初始狀態(tài)下的臨界流量之比，即 β=G/Gcr,稱之為 彭臺(tái)門系數(shù) ，其值為 ? ?11121212???????????????????????kkkknkncrttcrkkGGGG???? ?nf ?? ?在臨界和超臨界條件下 ， β=1，與 n?n?無關(guān) 對(duì)于亞臨界流動(dòng)， β1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 24 汽輪機(jī)的工作過程 （四）蒸汽在噴管斜切部分的流動(dòng) 為了使噴嘴中流出的汽流順利進(jìn)入動(dòng)葉通道 ， 在噴嘴出口處必須有一段斜切部分 ,如圖 114所示 。 對(duì)于過熱蒸汽 ， 取 μn =； 對(duì)于飽和蒸汽 ， 取 μn = 。 汽流通過縮放噴嘴時(shí) ， 在噴嘴喉部達(dá)音速 ， 然后在漸擴(kuò)部分達(dá)超音速 。 根據(jù)上述分析可知 ， 簡單的漸縮噴嘴是得不到超音速汽流的 。 （ 3） 當(dāng)汽流速度在噴嘴某截面上剛好等于音速 ， 即 Ma=1， 這時(shí) ， dA =0。 nh?河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 16 汽輪機(jī)的工作過程 （一）噴管中的氣流速度 噴管出口氣流的 理想速度 蒸汽在噴管中的 能量轉(zhuǎn)換規(guī)律 為 22211200 ttchch ???噴嘴出口的 理想速度 c1t為： ? ?12 2 * * * 11 0 1 0 0 0 0 *022 2 2 1 ( 1 1 1 9 )1kkt t n npkc h h c h c h p v pkp???????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ?????? 臨界速度 和 臨界壓力 crcr vvpkp?????????? 0012臨界壓力為： 12 (1 2 2 1 2 )1kkcrcrop ppk?????? ? ??????即為臨界壓力比，它是氣流達(dá)到音速時(shí)的壓力與滯止壓力之比 cr?河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 17 汽輪機(jī)的工作過程 噴管出口氣流的實(shí)際速度 噴嘴 實(shí)際出口速度 為： tcc 11 ?? ?噴嘴速度系數(shù) 動(dòng)能損失 為： ? ? ? ? *22122121 12122 nttn hccch ???????? ???河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 18 汽輪機(jī)的工作過程 （二） 噴嘴截面積
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