【正文】 的變化規(guī)律 *kpdc o n st d p k pdpc d ccMaaG c A?????? ? ?????22/d c d c c d c d cMak p k p v c c????? ? ? ? ?1 1 2 212AcG=vA c A cvv? ? ? 常 數(shù)? ?2 1d A d cMaAc??河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 19 汽輪機(jī)的工作過(guò)程 （二） 噴嘴截面積的變化規(guī)律 （ 1） 當(dāng)汽流速度小于音速 ， 即 Ma1時(shí) ， 若要使汽流能繼續(xù)加速 ， 即 dc0， 則必須 dA 0,也就是說(shuō)噴嘴截面積必須沿流動(dòng)方向逐漸減小 ， 即做成漸縮噴嘴 。 ` 汽輪機(jī)的工作過(guò)程 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 14 汽輪機(jī)的工作過(guò)程 2 20 101h 22c cq h w? ? ? ? ?一 、可壓縮流體一元流動(dòng)的基本方程 基本方程式 ： （ 1）狀態(tài)方程 —— pv=RT （ 3）動(dòng)量方程 —— cdc=vdp * （ 2）連續(xù)性方程 —— （ 4）能量守恒方程 —— 1 1 2 212AcG=vA c A cvv? ? ? 常 數(shù)河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 15 汽輪機(jī)的工作過(guò)程 二、蒸汽在噴管中的膨脹過(guò)程 圖為蒸汽在噴管中的熱力過(guò)程線 ， O點(diǎn) 是噴管前蒸汽的狀態(tài)點(diǎn) ， 0* 是噴管前的滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn) 。 2. 蒸汽在葉柵通道的流動(dòng)是一元流動(dòng)：即蒸汽在葉柵通道中流動(dòng)時(shí)，其參數(shù)只沿流動(dòng)方向變化，而在與流動(dòng)方向相垂直的截面上不變化。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 1 第一章 汽輪機(jī)級(jí)的工作原理 教學(xué)目標(biāo)： ① 能敘述汽輪機(jī)的基本工作原理 ②能描述蒸汽在噴嘴中的流動(dòng)特點(diǎn) ③會(huì)畫速度三角形 ④能說(shuō)出級(jí)內(nèi)損失的內(nèi)容 ⑤會(huì)計(jì)算輪周功率和級(jí)效率 ⑥會(huì)比較純沖動(dòng)級(jí)與反動(dòng)級(jí)的作功能力與效率 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 2 第一章 汽輪機(jī)級(jí)的工作原理 重點(diǎn)： ① 汽輪機(jī)的基本工作原理 ②蒸汽在噴嘴中的流動(dòng)特點(diǎn) ③動(dòng)葉片速度三角形 ④級(jí)內(nèi)損失、級(jí)內(nèi)熱力過(guò)程 ⑤輪周功率和級(jí)效率 ⑥純沖動(dòng)級(jí)與反動(dòng)級(jí)的作功能力與效率的比較 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 3 第一章 汽輪機(jī)級(jí)的工作原理 本節(jié)內(nèi)容： 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 汽輪機(jī)級(jí)的工作過(guò)程 第三節(jié) 級(jí)的輪周功率與輪周效率 第四節(jié) 汽輪機(jī)的級(jí)內(nèi)損失和級(jí)效率 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 4 一、蒸汽的沖動(dòng)作用原理和反動(dòng)作用原理 級(jí) 是汽輪機(jī)中最基本的工作單位 級(jí) 的組成：在結(jié)構(gòu)上它是由噴管和其后的動(dòng)葉柵所組成 汽輪機(jī)從結(jié)構(gòu)上 分類 單級(jí)汽輪機(jī) 多級(jí)汽輪機(jī) 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 5 基本概念 ： 按一定的距離和一定的角度安裝在葉輪上 形成動(dòng)葉柵，并構(gòu)成許多相同的蒸汽通道 動(dòng)葉： 噴管：靜葉片構(gòu)成的蒸汽通道 靜葉按一定的距離和一定的角度排列形成靜葉柵（靜葉柵固定不動(dòng)） 靜葉柵（噴嘴葉柵）： 轉(zhuǎn)子：動(dòng)葉柵裝在葉輪上，與葉輪以及轉(zhuǎn)軸組成 汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 6 當(dāng)一運(yùn)動(dòng)的物體碰到另一個(gè)靜止的或速度不同的物體時(shí)，就會(huì)受到阻礙而改變其速度的大小和方向，同時(shí)給阻礙它運(yùn)動(dòng)的物體一個(gè)作用力 結(jié)論 ：質(zhì)量越 大 ，沖動(dòng)力越 大 ；速度越 大 ，沖動(dòng)力越 大 沖動(dòng)力 ： 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 7 反動(dòng)力 ：由于膨脹加速產(chǎn)生的作用力 蒸汽在動(dòng)葉通道中流動(dòng) → 給動(dòng)葉柵一個(gè)沖動(dòng)力 → 在動(dòng)葉柵中膨脹 → 給動(dòng)葉柵一個(gè)反動(dòng)力 → 兩個(gè)力的合力 F作用在動(dòng)葉柵上 → 使動(dòng)葉柵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生機(jī)械功 反動(dòng)做功原理 ： 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 8 二、反動(dòng)度和級(jí)的類型 *tbm hh????—bh?（一） 反動(dòng)度 ：用來(lái)衡量蒸汽在動(dòng)葉柵中的膨脹程度 *th? —蒸汽在動(dòng)葉柵中膨脹時(shí)的理想焓降 蒸汽在整個(gè)級(jí)中膨脹時(shí)的滯止理想焓降 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 9 （二）汽輪機(jī)級(jí)的類型及特點(diǎn) 沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí) （ 1）沖動(dòng)級(jí) : 反動(dòng)度 等于 零的級(jí) 蒸汽 只在 噴管葉柵中膨脹，在動(dòng)葉柵中 不 膨脹而只改變其流動(dòng)方向，當(dāng)不考慮損失時(shí)，動(dòng)葉通道進(jìn)出口壓力 相等 ，相對(duì)速度也 相等 工作特點(diǎn)： 動(dòng)葉葉型幾乎為 對(duì)稱彎曲 ，即動(dòng)葉通道內(nèi)各通流截面近似相同 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 10 （ 2）反動(dòng)級(jí) 反動(dòng)級(jí)：反動(dòng)度約 等于 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：動(dòng)葉葉型與噴管葉型 相同 蒸汽在噴管和動(dòng)葉通道中的膨脹程度 相等 工作特點(diǎn)： 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 11 壓力級(jí)和速度級(jí) （ 1）壓力級(jí) : 蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子的機(jī)械能的過(guò)程在級(jí)內(nèi) 只進(jìn)行一次 的級(jí) 特點(diǎn) ：壓力級(jí)可以是沖動(dòng)級(jí)，也可以是反動(dòng)級(jí) （ 2）速度級(jí) : 蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子的機(jī)械能的過(guò)程在級(jí)內(nèi)進(jìn)行 一次以上 的級(jí) 特點(diǎn) ：速度級(jí)可以是雙列的和多列的 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 12 了解 汽輪機(jī)級(jí)的類型和特點(diǎn) 熟悉 汽輪機(jī)級(jí)的結(jié)構(gòu)名詞 掌握 汽輪機(jī)的基本工作原理 小結(jié)： 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 2021/12/23 13 基本假設(shè)和基本方程式 流過(guò)葉柵通道的蒸汽是具有粘性、非連續(xù)性和不穩(wěn)定的三 元流動(dòng)的實(shí)際流體。為了研究方便，特作如下假設(shè)： 1 . 蒸汽在葉柵通道的流動(dòng)是穩(wěn)定的：即在流動(dòng)過(guò)程中，通道 中任意點(diǎn)的蒸汽參數(shù)不隨時(shí)間變化而改變。 3. 蒸汽在葉柵通道的流動(dòng)是絕熱流動(dòng)：即蒸汽在葉柵通道中流動(dòng)時(shí)與外