汽輪機級的工作原理(2)-在線瀏覽
2025-01-12 22:26本頁面
【正文】 界沒有熱交換。具有初速 c0、 初壓 p0、 初焓 h0的蒸汽在噴管中膨脹到背壓 p1， 在無損失的情況下 ， 沿著等熵線O— 1t膨脹到 1t點 ， 噴管的焓降為 ， 在有損失的情況下 ， 膨脹的熱力過程沿 O— 1線進行 ， 噴管出口實際狀態(tài)點為 1。 （ 2） 當汽流速度大于音速 ， 即 Ma1時 ， 若要使汽流能繼續(xù)加速 ， 即 dc0， 則必須 dA0， 也就是說噴嘴截面積必須沿流動方向逐漸增加 ，即做成漸擴噴嘴 。 表明橫截面 A不變化 ， 即 A達到最少值 。 為了達到超音速 ， 除了噴嘴出口蒸汽壓力必須小于臨界壓力外 ， 還必須在噴嘴形狀上加以保證 ， 即作成縮放噴嘴 。 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 20 汽輪機的工作過程 （三）噴管中流量計算 噴管的 理想流量 對于等熵流動，通過噴管的 理想流量 Gt 為 021**10121( 1 2 5 1 3 )nnkt kkt n ntc kG A A pvkp? ? ????? ? ???? ???1*0npp? ?噴管后壓力與噴管前滯止壓力之比 臨界流量的概念 121kkn cr k????????????河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 21 汽輪機的工作過程 （三）噴管中流量計算 噴管的 實際流量 tntttttnn GGvvvvvcAvcAG ??? ????11111111式中 ， μn稱為噴嘴流量系數(shù) 。 考慮了流量系數(shù)之后 ， 通過噴嘴的實際流量為： 對于過熱蒸汽： 對于飽和蒸汽： 另外還可以用單一的計算公式表示： β稱為彭臺門系數(shù) 。 這樣 ， 實際噴嘴由兩部分所組成：一部分是漸縮部分 ABDE， AB為最小截面處 。 由于斜切部分的存在 ， 它將給汽流產(chǎn)生影響 。斜切部分只起導向作用 。 當噴嘴出口壓力 （ 背壓 ） 小于臨界壓力時 ， 汽流在 AB截面上達臨界狀態(tài) ， 汽流在斜切部分要繼續(xù)膨脹加速 ， 蒸汽壓力 由臨界壓力下降為背壓 ， 汽流速度由臨界速度到大于音速 ， 并且汽流方向要發(fā)生擾動和偏轉(zhuǎn) ， 如圖 114所示 。則各 個速度矢量之間的關(guān)系式為 ： ? ?? ?22222222222180s ina r c s in180c o s2cwuwuwc?????????212 2 ??? ??? bh河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 30 了解 一元流動的基本方程 熟悉 蒸汽在噴嘴中的流動特點 掌握 速度三角形的畫法 小結(jié)： 汽輪機的工作過程 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 31 蒸汽流過動葉通道的情況如圖所示。*1 1 2 2( c o s c o s )uuF F G w w??? ? ? ?1 1 2 2 1 2( si n si n ) ( )zbF G w w A p p??? ? ? ?22b u zF F F??河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 33 *1 1 2 2( c o s c o s )uP G u w w???? 輪周功率 單位時間內(nèi)圓周力在動葉片上所做的功稱為 輪周功率 ，它等于圓周力與圓周速度的乘積，即： 1kg蒸汽產(chǎn)生的有效功，稱為 級的做功能力 ，為： ? ? ? ? ? ? ? ?? ?2122222122112211 21c o sc o sc o sc o s wwccwwuccuW u ???????? ????由上式可以看出 ：單位蒸汽流量在一級內(nèi)所做輪周功等于沖動力作功和反動力作功之和。適當減小 也可以提高輪周效率。 ? ?最佳速比可以通過對式求極值的方法得到， 即 ： ? ?2c o s 11??imopx*12??和河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 38 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 39 考慮余速利用 (173p23) （ 1） 余速利用提高了輪周效率 （ 2）中間級效率曲線在最大值附近變化平穩(wěn) （ 3）余速利用使最佳速比值增大 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 40 )c o s2(11111112xxu???????（二）反動級的最佳速比 反動級中，表明在噴管葉柵和動葉柵中汽流的流動情況基本上是一樣的。 反動級的輪周效率 為： 公式 ： 最佳速比 ： 12c o sc o s)(2121??????reopax河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 41 反動級的速度三角形也可看出反動級最佳速比的物理意義： 只有當 11 c o s ?cu ?時， 才等于 ， c2才達到 最小值 ，此時： 2?090111c o s)()( ??? reopreop xcu河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 42 （三）復速級的最佳速比 復速級的熱力過程 復速級 有純沖動式帶部分反動度的沖動式兩種。但因復速級一般都是部分進汽的，所以采用的反動度不宜過大，采用了適當反動度之后，除了能提高輪周效率之外，還會使最佳速比值增大 河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院 2021/12/23 43 復速級的速度三角形 由于復速級有兩列動葉柵，所以有兩對進出口速度三角形 ，如圖 所示 為了避免在導向葉柵的進口處發(fā)生碰撞，導向葉柵的進口角 必須 等于 第一列動葉的出汽角同樣，第二列動葉的進口角必須 等于 其進汽角 。 公式： 復速級的輪周效率和最佳速比 根據(jù)輪周效率的定義，得： )2( c o s82/ )2c o s(4 11122111* xxcucuhPttulu ?????? ????河
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