工學(xué)]汽輪機(jī)原理講稿第01章-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 失和級(jí)效率 前 面 提 到 的 噴 嘴 損 失 、 動(dòng) 葉 損 失 、 余 速 損 失 都 是 級(jí) 內(nèi) 損 失 。 除 此 之 外 ， 級(jí) 內(nèi) 損 失 還 包 括 ：葉 高 損 失 、 扇 形 損 失 、 葉 輪 摩 擦 損 失 、 部 分 進(jìn) 汽 損 失 、 漏 汽 損 失 、 濕 汽 損 失 。 當(dāng) 然 ， 不 是 每 一 都 同 時(shí) 具 有 這 所 有 損 失 ， 而 是 根 據(jù) 具 體 情 況 分 別 分 析 計(jì) 算 其 不 同 的 損 失 。 如 只 有 在 部 分 進(jìn) 汽 的 級(jí) 才 有 部 分 進(jìn) 汽 損 失 ， 工 作 在 濕 蒸 汽 區(qū) 的 級(jí) 才 有 濕 汽 損 失 。 lh???hfh?eh? leakh? xh?bh? 2ch?nh?72 一 ， 級(jí) 內(nèi) 損 失 1 ， 葉 高 損 失 將 噴 嘴 和 動(dòng) 葉 中 與 葉 高 有 關(guān) 的 損 失 稱 為 級(jí) 的 葉 高 損 失 或 叫 端 部 損 失 。 當(dāng) 葉 片 較 短 （ 一 般 說(shuō) 葉 高 l 1 2 1 5) 時(shí) ， 葉 高 損 失 明 顯 增 加 。 這 時(shí) ， 必 須 采 用 部 分 進(jìn) 汽 。 葉 高 損 失 常 用 下 面 半 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 計(jì) 算 ： 式 中 ， a—— 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) ， a = ( 單 列 級(jí) ， 不 含 扇 形 損 失 ） ； a = 1 . 6 （ 單 列 級(jí) ， 含 扇 形 損 失 ) ； a = 2 ( 雙 列 級(jí) ） ； 不 包 括 葉 高 損 失 的 輪 周 有 效 焓 降 ， = l 葉 柵 高 度 ( m m ) 。 ul hlah ??? uh? uh? )( 2* cbnt hhhh ??? ????73 2 ， 扇 形 損 失 由 于 汽 輪 機(jī) 的 葉 柵 是 安 裝 在 葉 輪 上 的 ， 呈 環(huán) 形 。 汽 流 參 數(shù) 和 葉 片 幾 何 參 數(shù) （ 節(jié) 距 、 進(jìn) 汽 角 ） 沿 葉 高 是 變 化 的 。 在 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 只 有 在 平 均 直 徑 處 ， 設(shè) 計(jì) 條 件 才 能 得 到 滿 足 。 而 其 他 截 面 上 ， 由 于 偏 離 設(shè) 計(jì) 條 件 將 會(huì) 引 起 附 加 損 失 。 這 個(gè) 附 加 損 失 稱 為 扇形 損 失 ， 用 下 式 計(jì) 算 ： ( k J / k g ) ( 1 147 ) （ 1 14 7 ) 式 中 ， 稱 為 徑 高 比 。 可 以 看 到 ， 扇 形 損 失 的 大 小 與 徑 高 比 的 平 方 成 反 比 ， 越 小 ， 扇 形 損 失 越 大 。 當(dāng) ? 10 ~ 12 時(shí) ， 級(jí) 應(yīng) 該 采 用 等 截 面 直 葉 片 。 等 截 面 直 葉 片 的 設(shè) 計(jì) 和 加 工 都 比 較 容 易 ， 但 存 在 著 扇 形 損 失 ； 當(dāng) ? 10 的 級(jí) ， 則 應(yīng) 采 用 扭 葉 片 。 ??h0Eh ?? ?? ?2)1(?? ? ?bb ld /??2)1( ?? ? ?74 3， 葉 輪 摩 擦 損 失 fh?由 于 蒸 汽 粘 性 ， 葉 輪 在 汽 室 中 作 高 速 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 存 在 著 葉 輪 輪 面 與 蒸 汽 及 蒸 汽 之 間 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 而 產(chǎn) 生 的 摩 擦 。 克 服 摩 擦 和 帶 動(dòng) 蒸 汽 質(zhì) 點(diǎn) 運(yùn) 動(dòng) ， 就 要 耗 功 。 同 時(shí) ， 靠 近 葉 輪 輪 面 側(cè) 的 蒸 汽 質(zhì) 點(diǎn) 隨 葉 輪 一 起 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) ， 受 到 離 心 力作 用 而 產(chǎn) 生 徑 向 運(yùn) 動(dòng) 。 這 樣 ， 靠 近 隔 板 處 的 蒸 汽 質(zhì) 點(diǎn) 的 旋 轉(zhuǎn) 速 度 小 ， 自 然 要 向 旋 轉(zhuǎn) 中 心 處 流 動(dòng) 以 保 持 蒸 汽 的 連 續(xù) 性 。 于 是 ， 在 葉 輪 兩 側(cè) 的 汽 室 中 就 形 成 了 渦 流 運(yùn) 動(dòng) ， 如 圖 150所 示 。 蒸 汽 的 渦 流 運(yùn) 動(dòng) 要 消 耗 一 部 分 輪 周 功 。 75 葉 輪 摩 擦 損 失 可 用 以 下 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 計(jì) 算 ： , (k W) ( 1 49 ) 式 中 ， k 與 蒸 汽 性 質(zhì) 有 關(guān) ， 對(duì) 于 過(guò) 熱 蒸 汽 ， k = 1， 對(duì) 于 飽 和 蒸 汽 ， k = 1. 2 ~ 1 . 3 ； d 、 l、 u 級(jí) 的 平 均 直 徑 、 葉 高 、 圓 周 速 度 ； v 動(dòng) 葉 出 口 蒸 汽 比 容 。 葉 輪 摩 擦 損 失 也 可 用 焓 降 來(lái) 表 示 ： = = tbbf vuldkN23211)100()( ???t213600DN f?fh?0Ef?fh?或者 313s i n10* abbf Xld?? ?76 4， 部 分 進(jìn) 汽 損 失 eh?采 用 部 分 進(jìn) 汽 ， 就 產(chǎn) 生 了 部 分 進(jìn) 汽 損 失 ， 由 “ 鼓 風(fēng) ” 損 失 和 “ 斥 汽 ” 損 失 兩 部 分 所 組 成 的 。 “ 鼓 風(fēng) ” 損 失 發(fā) 生 在 沒(méi) 有 噴 嘴 葉 片 的 弧 段 內(nèi) 。 動(dòng) 葉 通 過(guò) 這 一 弧 段 時(shí) ， 要 象 鼓 風(fēng) 機(jī) 一 樣 把 滯 留 在 這 一 弧 段 內(nèi) 的 蒸 汽 鼓 到 出 汽 邊 而 耗 功 。 “ 斥 汽 損 失 ” 發(fā) 生 在 安 裝 有 噴 嘴 葉 片 的 弧 段 內(nèi) 。 動(dòng) 葉 片 由 非 工 作 區(qū) 進(jìn) 入 工 作 區(qū) 弧 段 時(shí) ， 動(dòng) 葉 通 道 中 滯 留 的 蒸 汽 要 靠 工 作 區(qū) 弧 段 中 噴 嘴 噴 出 的 主 流 蒸 汽 將其 吹 出 ， 要 消 耗 輪 周 功 。 另 外 ， 如 圖 1 52 由 于葉 輪 作 高 速 旋 轉(zhuǎn) ， 這 樣 ， 在 噴 嘴 出 口 端 的 A 點(diǎn) 存 在 著 漏 汽 ； 而 在 B 點(diǎn) 又 存 在 著 抽 吸 作 用 ， 將 一 部 分 蒸 汽 吸 入 動(dòng) 葉 通 道 ， 干 擾 主 流 ， 同 樣 會(huì) 引 起 損 失 。 這 樣 就 形 成 了 斥 汽 損 失 。 77 總 的 部 分 進(jìn) 汽 損 失 由 以 上 兩 部 分 所 組 成 ， 即 , ( k J / k g ) ( 11 5 6 ) 而 上 三 式 中 ， e 部 分 進(jìn) 汽 度 ； hhh we ??? ??30)(1acew XEeeeBh ???? amngss XEdZeCh 01?? e e = 1 e 。 E 級(jí) 的 理 想 能 量 ； X 級(jí) 的 速 度 比 ； B 系 數(shù) ， 單 列 級(jí) ， B =0 . 15, 雙 列 級(jí) ， B = 0 . 5 5 。 Z 噴 嘴 組 數(shù) ； C 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) ， 單 列 級(jí) ， C = 0 . 0 12 , 雙 列 級(jí) ， C = 。 ccac ccngsss78 5 ， 漏 汽 損 失 leakh? 在 汽 輪 機(jī) 中 ， 由 動(dòng) 靜 兩 部 分 所 組 成 的 級(jí) ， 有 間 隙 。 由 于 壓 差 的 作 用 ， 有 間 隙 存 在 ， 就會(huì)漏汽 如 圖 1 53 所 示 。 在 隔 板 前 后 存 在 壓 差 ， 又 有 隔 板 間 隙 。 就 必 然 有 一 部 分 蒸 汽 通 過(guò) 隔 板 間 隙 流 到 級(jí) 后 。 這 部 分 蒸 汽 不 作 功 。 另 外 ， 漏 汽 不 是 從 噴 嘴 中 以 正 確 方 向 流 入 動(dòng) 葉 通 道 ， 它 不 但 不 做 功 ， 反 而 要 干 擾 主 流 。 這 樣 ， 就 形 成 了 隔 板 漏 汽 損 失 。 為 了 解 決 這 一 問(wèn) 題 ， 要 在 葉 輪 盤 上 開(kāi) 設(shè) 平 衡 孔 ， 以 便 讓 隔 板 漏 汽 從 平 衡 孔 漏 出 ， 而 不 干 擾 主 流 。 另 外 ， 由 于 反 動(dòng) 度 的 存 在