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汽輪機級的工作原理(2)(編輯修改稿)

2025-12-22 22:26 本頁面

　

【文章內容簡介】 c s in?????河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 28 汽輪機的工作過程 22211222ttwwhh? ? ?動葉柵出口的氣流相對速度若蒸汽在動葉柵中的流動為等熵過程，則此時的能量方程式為所以，動葉柵出口的氣流相對速度為 2 * 2 *2 1 2 1 12 ( ) 2 2t t m t bw h h w h w h? ? ? ? ? ? ? ? ?22tww? ?動葉的速度系數河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 29 汽輪機的工作過程動葉出口速度三角形 2?*2?*2?2c1c1?1?1? — 動葉的圓周速度 u c w u構成動葉柵的進口速度三角形， c w u構成動葉柵的出口速度三角形。則各個速度矢量之間的關系式為： ? ?? ?22222222222180s ina r c s in180c o s2cwuwuwc?????????212 2 ??? ??? bh河南農業大學機電工程學院 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：汽輪機的工作過程河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 31 蒸汽流過動葉通道的情況如圖所示。假設在時間內有質量為的蒸汽以速度流入動葉通道，當流動為穩定流動時，則同樣的蒸汽質量以速度流出動葉通道 m?2??t?2??m?河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 32 力蒸汽在彎曲的動葉通道內轉向加速，是受到動葉給汽流的反作用力和動葉通道兩側壓差作用的結果一、蒸汽作用在動葉片上的力和輪周效率蒸汽對動葉片所作用的力 : 39。*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??河南農業大學機電工程學院 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所做輪周功等于沖動力作功和反動力作功之和。沖動力作功反動力作功余速利用系數 μ 河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 34 汽輪機的輪周率是指蒸汽在級內所作的輪周功 Pul與蒸汽在該級中所具有的理想能量 E0之比：二、級的輪周效率１、級的輪周效率定義公式： 0EPulu ??? 衡量汽輪機的工作經濟性的一個重要指標，但不是最終的經濟指標，對它的討論有助于找出級的經濟運行最佳工況河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 35 ２、用能量平衡的方式表示的輪周效率為 2)1(1 1 cbnu ????? ?????0Eh nn?? ??0Eh bb?? ??022 Eh cc??? —— 噴管損失系數 —— 動葉損失系數 —— 余速損失系數河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 36 三、速度比及其與輪周效率的關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：河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 37 *2 21 1 11c o s2 (1 ) ( c o s )c o su xx?? ? ? ??? ? ?（一）純沖動級的最佳速比余速不被利用由上式可看出，噴管速度系數和動葉速度系數越大，輪周效率就越高，因此應盡量改善葉柵的氣動特性以提高速度系數。適當減小也可以提高輪周效率。但不可過分減少，因過小的上述兩值可使流動惡化，進而使速度系數下降。 ? ?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??和河南農業大學機電工程學院 2021/12/23 38 河南農業大學機電工程學院 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（ 3）余速利用使最佳速比值增大河南農業大學機電工程學院 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。因此在實用噴管和動葉采用相同的葉型。反動級的輪周效率為：公式：最佳速比： 12c o sc o s)(2121??????reopax河南農業大學機電工程學院 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河南農業大學機電工程學院 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

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