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汽輪機級的工作原理 (2)-文庫吧

2025-10-27 22:26 本頁面

【正文】 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，它是氣流達到音速時的壓力與滯止壓力之比 cr?河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 17 汽輪機的工作過程噴管出口氣流的實際速度噴嘴實際出口速度為： tcc 11 ?? ?噴嘴速度系數動能損失為： ? ? ? ? *22122121 12122 nttn hccch ???????? ???河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 18 汽輪機的工作過程（二）噴嘴截面積的變化規律 *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? ?2 1d A d cMaAc??河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 19 汽輪機的工作過程（二）噴嘴截面積的變化規律（ 1）當汽流速度小于音速，即 Ma1時，若要使汽流能繼續加速，即 dc0，則必須 dA 0,也就是說噴嘴截面積必須沿流動方向逐漸減小，即做成漸縮噴嘴。（ 2）當汽流速度大于音速，即 Ma1時，若要使汽流能繼續加速，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。（ 3）當汽流速度在噴嘴某截面上剛好等于音速，即 Ma=1，這時， dA =0。表明橫截面 A不變化，即 A達到最少值。根據上述分析可知，簡單的漸縮噴嘴是得不到超音速汽流的。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。汽流通過縮放噴嘴時，在噴嘴喉部達音速，然后在漸擴部分達超音速。河南農業大學機電工程學院 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????????????河南農業大學機電工程學院 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。對于過熱蒸汽，取 μn =；對于飽和蒸汽，取 μn = 。考慮了流量系數之后，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。 **000 .6 4 7c r nG A p ??**000 .6 4 8c r nG A p ??**000 .6 4 8c r nG A p???河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 22 河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 23 汽輪機的工作過程彭臺門系數 β 在實際計算中，為方便起見，引入一個流量比的概念，它是通過噴管的任一流量與同一初始狀態下的臨界流量之比，即 β=G/Gcr,稱之為彭臺門系數，其值為 ? ?11121212???????????????????????kkkknkncrttcrkkGGGG???? ?nf ?? ?在臨界和超臨界條件下， β=1，與 n?n?無關對于亞臨界流動， β1 河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 24 汽輪機的工作過程（四）蒸汽在噴管斜切部分的流動為了使噴嘴中流出的汽流順利進入動葉通道，在噴嘴出口處必須有一段斜切部分 ,如圖 114所示。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。另一部分為斜切部分 ABC。由于斜切部分的存在，它將給汽流產生影響。河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 25 河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 26 當噴嘴出口壓力（背壓）大于或等于臨界壓力時， 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。斜切部分只起導向作用。從噴嘴流出的汽流與動葉運動方向成一角度 (稱為噴嘴出汽角 α1）。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，汽流在斜切部分要繼續膨脹加速，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，并且汽流方向要發生擾動和偏轉，如圖 114所示。河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 27 汽輪機的工作過程三、蒸汽在動葉中的流動動葉進口速度三角形用圖解法求出通道進口相對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

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