汽轮机级内能量转换过程PPT课件

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1、1 一 、汽 轮 机 的 级 由静叶栅和动叶栅组成 是汽轮机作功的最小单元。第1页/共99页汽轮机的结构简介级：由一列静叶栅和一列动叶栅组成，完成蒸汽的热能转换成转子的机械能的最基本单元。汽轮机： 单级：喷嘴（静叶、静叶片、静叶栅、喷管） 动叶（动叶片、动叶栅、工作叶片） 多级：静子，由汽缸、隔板、静叶、轴承等组 成。 转子，由主轴、叶轮、叶片、联轴器、 盘车等组成。 辅机第2页/共99页第3页/共99页第4页/共99页5 ：静叶栅 动叶栅 是汽轮机作功的最小单元。第5页/共99页6： 具有一定压力、温度的蒸汽通过汽轮机的级时，首先在静叶栅通道中得到膨胀加速，将蒸汽的热能转化为高速汽流的动能，

2、然后进入动叶通道，在其中改变方向或者既改变方向同时又膨胀加速，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。 第6页/共99页二、蒸汽的冲动作用原理和反动作用原理（一） 冲动作用原理冲动力：改变其速度的大小和方向则产生一冲动力或汽流改变流动方向对汽道产生一离心力，此力为冲动力。 此力的大小取决于单位时间内通过动叶通道的蒸汽质量及其速度的变化。（二） 反动作用原理反动力：因汽流膨胀产生一相反力（汽体压力变化），如火箭、喷气式发动机。 此力的大小取决于汽体压力的变化。作用在动叶片上的力有：冲动力 反动力第7页/共99页第8页/共99页单级冲动式汽轮机示意图1-汽缸；2-叶轮；3-轴；4-喷嘴；5

3、-动叶片；6-排汽口第9页/共99页第10页/共99页三、汽轮机级的类型和特点 （一） 汽轮机级的反动度1.定义：蒸汽在动叶栅中膨胀时的理想焓降hb和整个级的理想滞止焓降h*t之比。 m增加，则hb增加，蒸汽对动叶的反动力也越大。平均反动度：动叶平均直径截面上的理想焓降。2.意义：衡量在动叶中膨胀的程度。第11页/共99页12反反 动动 度度bnbtbmhhhhh*)1 (tmnhh*tmbhh第12页/共99页（二） 汽轮机级的类型（轴流式和辅流式） 轴流式有以下几种：1.冲动级、带反动度的冲动级和反动级 冲动级 纯冲动级：m=0 特点：蒸汽只在喷嘴叶栅中膨胀，在动叶栅中不膨胀而只改变其流动

4、方向。 结构：动叶叶型对称弯曲。 做功能力大、效率相对较低。带反动度的冲动级：m=0.050.2 特点：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行，作功能力比反动级大，效率比纯冲动级高。第13页/共99页14当汽流通过动叶通道时，由于受到动叶通道形状的限制而弯曲被迫改变方向，因而产生离心力，离心力作用于叶片上，被称为冲动力。这时蒸汽在汽轮机的级所作的机械功等于蒸汽微团流进、流出动叶通道时其动能的变化量。而这种级称为冲动级。第14页/共99页反动级 m=0.5特点：蒸汽在喷嘴和动叶中的膨胀程度相同。结构：喷嘴和动叶采用的叶型相同。：当汽流通过动叶通道时，一方面要改变方向，同时还

5、要膨胀加速，前者会对叶片产生一个冲动力，后 者会对叶片产生一个反作用力，即反动力。蒸汽通过这种级，两种力同时作功。通常称这种级为反动级。第15页/共99页纯冲动级中蒸汽压力和速度变化示意图 1-静叶持环；2-动叶；3-喷嘴反动级中蒸汽压力和速度变化示意图 带反动度的冲动级中蒸汽压力和速度变化示意图 1-喷嘴；2-动叶3-隔板；4-叶轮；5-轴；第16页/共99页00011112222( , )( ( ), )( (), )c p tc wp tc wp t 喷嘴动叶第17页/共99页三、冲动式多级汽轮机图1-9 冲动式多级汽轮机通流部分示意图1-转子；2-隔板；3-喷嘴；4-动叶片；5-汽缸；

6、6-蒸汽室；7-排汽管；8-轴封；9隔板封第18页/共99页四、反动式多级汽轮机1-鼓型转子；2-动叶片；3-静叶片4-平衡活塞；5-汽缸；6-蒸汽室；7-连接管图1-10 反动式汽轮机通流部分示意图第19页/共99页2. 压力级和速度级 压力级（单列级）：蒸汽的动能转换为转子的机械能的过程在级内只进行一次的级。 速度级（复速级）：蒸汽的动能转换为转子的机械能的过程在级内进行一次以上的级。 如双列、三列速度级。3. 调节级和非调节级调节级：通流面积能随负荷改变的级，如喷嘴调节的第一级。非调节级：通流面积能不随负荷改变的级，可以全周进汽，也可以部分进汽。第20页/共99页双列速度级的单级汽轮机

7、在速度级喷嘴中蒸汽的速度由C0增加至C1，蒸汽经过第一列动叶栅后，其动能未被充分利用，从第一列动叶栅流出的汽流速度C2仍相当大，有足够的动能再去推动叶片，但此时汽流速度C2的方向与叶片旋转的方向相反，因此让汽流经过一列固定不动的导向叶片，以改变汽流的方向。在导向叶片通道中，汽流速度的大小不变，汽流离开导向叶片时的方向正好对着第二列动叶片的进口。这样第一列动叶栅出口的余速动能就可以在第二列动叶栅中继续转变为机械功。这种双列速度级的功率可比单列冲动级大许多。如果蒸汽离开第二列动叶栅时的速度仍比较大，那么还可以装设第二列导向叶片和第三列动叶片，这就是三列速度级。由于蒸汽在速度级中的速度很大，并且需要

8、经过几列动叶片和导向叶片，因此速度级的能量损失较大，列数越多，损失越大。所以为了结构简单和运行的经济性，几乎不用三列及三列以上的速度级。1一轴；2一叶轮；3一第一列动叶片；4一喷嘴；5一汽缸；6第二列动叶片；7一导向叶片第21页/共99页22第二节第二节 蒸汽在级内的流动过程蒸汽在级内的流动过程一 ， 基 本 假 设 和 基 本 方 程 式 流过叶栅通道的蒸汽是具有粘性、非连续性和不稳定的三元流动的实际流体。为了研究方便，特作如下假设： 1 . 蒸汽在叶栅通道的流动是稳定的：即在流动过程中，通道中任意点的蒸汽参数不随时间变化而改变。 2. 蒸汽在叶栅通道的流动是一元流动：即蒸汽在叶栅通道中流动

9、时，其参数只沿流动方向变化，而在与流动方向相垂直的截面上不变化。 3. 蒸汽在叶栅通道的流动是绝热流动：即蒸汽在叶栅通道中流动时与外界没有热交换。 第22页/共99页23 基本方程式：基本方程式： . constvcAAcGWchqch22211200RTpv .constpvk-vdpcdc cdcdkRcdp1acM kvppka第23页/共99页（二）喷嘴截面积的变化规律第24页/共99页由动量方程：M=c/a为马赫数 喷嘴截面积变化规律：1.M1时为亚音速流动，dA0，渐缩2.M1时为超音速流动，dA0，渐扩3.M=1时，dA=0，喉部4.M1M1，为缩放（拉法尔） 第25页/共99页

10、26 （1）当汽流速度小于音速，即M0，则必须dA/dx1时，若要使汽流能继续加速，即dc/dx0，则必须dA/dx0，也就是说喷嘴截面积必须沿流动方向逐渐增加，即做成渐扩喷嘴。 （3）当汽流速度在喷嘴某截面上刚好等于音速，即M=1，这时，dA/dx =0。表明横截面A不变化，即A达到最少值。 因此，简单的渐缩喷嘴是得不到超音速汽流的。为了达到超音速，除了喷嘴出口蒸汽压力必须小于临界压力外，还必须在喷嘴形状上加以保证，即作成缩放喷嘴。汽流通过缩放喷嘴时，在喷嘴喉部达音速，然后在渐扩部分达超音速。 dxdccMdxdAA1) 1(12第26页/共99页27 压力、焓降、截面积、汽流速度、音压力、

11、焓降、截面积、汽流速度、音速、比容沿流动的变化规律速、比容沿流动的变化规律第27页/共99页二、蒸汽在喷嘴中的流动过程 初始点：0（p0，t0） 0*（p*0，t*0） 绝热、等熵膨胀：01t 实际过程（有损失）：01 第28页/共99页（一）喷嘴中汽流速度的计算由能量方程20201012112002)(20,022ntttttchchhcqwchch*2nh第29页/共99页1. 喷嘴出口的理想速度注意：焓和速度的单位 =用初始状态参数计算第30页/共99页2.临界速度和 临界压比临界状态： 某一截面上汽流速度等于当地音速。 第31页/共99页32 （2）临界速度ccr： 汽流的音速为 ，

12、用滞止参数表示有关参数时，代入音速公式，则有 上式中， 为滞止状态下的音速。当 知时， 一定值。 在膨胀过程中，到某一截面会出现汽流速度等于当地音速。当汽流速度等于当地音速时，则称此时的流动状态为临界状态。这时的参数为临界参数，用 等表示。临界速度为： kRTkpva1212*022kaCka*0a*0*0vp 、*0acrcrcrcvp、crcrcrvkpvpkkakc*0*0*01212第32页/共99页33 （3） 临界压比：cr临界压力为： 对于等熵膨胀过程来说，有 ，则上式为 上式表明，临界压力只与蒸汽指数k和初压有关。临界压力与初压之比称为临界压力比，用 表示： 对于过热蒸汽（k=

13、1.3)则 =0.546;对于饱和蒸汽（k =1.135 )则 =0.577 .crcrvvpkp*0*0)12(kcrcrppvv1*0*0)(1*0)12(kkcrkppcr1*0)12(kkcrnkppcrcr第33页/共99页3. 喷嘴出口的实际速度摩擦阻力使蒸汽出口焓值升高喷嘴速度系数：喷嘴出口实际速度与喷嘴出口的理想速度之比。喷嘴损失：喷嘴能量损失系数：第34页/共99页 蒸汽为粘性流体，流过叶栅通道时产生摩擦，造成动能损失，即蒸汽在叶栅通道中为绝热多变过程 多变指数随摩擦的增大而减小。工程中用对等熵绝热流动作修正的方法来处理实际流动，即用实际汽流速度与理想汽流速度的比值表示摩擦的

14、影响，其比值称为速度系数 ，即 对应的喷嘴、动叶损失为 ( ) 1212;ttcwcw22(1)(1)nnbbhhhh；npvconst第35页/共99页速度系数的影响因素 速度系数与叶栅通道表面的光滑程度及叶型等紧密相关。表面越光洁，摩擦就越小；叶型是否合理，决定了叶栅通道的流场和压力场分布，附面层增厚、附面层脱离均会导致摩擦损失增大、速度系数减小。前者提高加工精度，后者研究空气动力特性、开发先进叶型。蒸汽的膨胀程度越大，有利于减薄附面层，提高速度系数。动叶中，速度系数将随反动度增大而增大。在汽轮机中，喷嘴的速度系数在0.920.98之间，一般取0.97；动叶的速度系数在0.850.95之间

15、，反动度大时可取上限。v速度系数与喷嘴或动叶效率 由速度系数和喷嘴或动叶效率定义可知由热力学推导得知，多变指数与速度系数的关系为;nb2(1)knkk第36页/共99页第37页/共99页的大小由图查出，ln降低，则降低，喷嘴损失增加。为减少喷嘴损失， ln 12mm。第38页/共99页（三）喷嘴流量的计算或第39页/共99页1. 喷嘴的理想流量*0*0111*011k*0*0*0*011121212vpkkAGGkppvpkkAGvpvpkkncrttkkcrnnkkn2nntkk）（时当）（第40页/共99页 过热蒸汽：饱和蒸汽： 临界流量只与初参数有关，当n降低时Gt增加临界流量 第41页

16、/共99页第42页/共99页43喷嘴流量曲线 当喷嘴前的参数 和喷嘴出口截面积 一定时，通过喷嘴的流量 只取决于喷嘴前后压力比。它们的关系如图中ABC曲线所示。当压力比从1逐渐缩小时，流量逐渐增加，当喷嘴前后压力比等于临界压力比（ ) ， 达最大值，如B所示。这时的流量称为临界流量，用 表示。当喷嘴前后压力比小于临界压力比时，流量保持最大值不变，如AB所示。其临界流量为： 式中，只与k值有关。对于过热蒸汽（k=1.3), =0.667；饱和蒸汽（k=1.135) , =0.635。crntG*0*0vp 、tGnAcrtG*0*0*0*011)12(vpAvpkkAGnkkncrt第43页/共

17、99页2. 流过喷嘴的实际流量 流量系数n：实际流量与理想流量之比。 在过热区：n=0.97在湿蒸汽区：n=1.02，由于过冷使v1t/v1 1 *0*0647. 0vpAGncr第44页/共99页 由摩擦使蒸汽温度升高，故总有 ，理论上 实际中，速度系数与流量系数分别由两种不同试验得到，速度系数是由动能损失试验求得，反映了流场速度分布的均方平均；流量系数是由流动试验测取，反映了流场速度分布的算术平均。 事实上，在过热蒸汽区，大量试验显示，流量系数小于速度系数，故在简化计算中一般将速度系数和流量系数取为相同数值；在湿蒸汽区，在降压膨胀过程中应有部分蒸汽释放汽化潜热、并凝结为水，但因流速很快、传

18、热速度相对滞后，汽化潜热来不及传给蒸汽，使蒸汽产生过冷，比容减小，从而导致流量系数大于速度系数的局面。在湿蒸汽区，流量系数通常用下式计算11/1tvv nn1x过 热湿第45页/共99页喷嘴和动叶流量系数第46页/共99页多变过程)1 (2kkkn给定的喷嘴kn 1常数npvknkn时，当时，当1;122第47页/共99页3. 彭台门系数通过喷嘴的任一流量与同一初始状态下的临界流量之比。亚临界时1超临界时=1第48页/共99页第49页/共99页50( (四四) ) 蒸蒸 汽汽 在在 喷喷 嘴嘴 斜斜 切切 部部 分分 的的 流流 动动 为了使喷嘴中流出的汽流顺利进入动叶通道，在喷嘴出口处必须有

19、一段斜切部分,如图所示。这样，实际喷嘴由两部分所组成：一部分是渐缩部分ABDE，AB为最小截面处。另一部分为斜切部分ABC。由于斜切部分的存在，它将给汽流产生影响。 第50页/共99页511，当喷嘴出口压力（背压）大于或等于临界压力时，AB截面上的流速小于或等于音速，喉部压力等于背压（ ），汽流通过喷嘴，只在渐缩部分膨胀加速，而在斜切部分ABC处不膨胀加速。斜切部分。从喷嘴流出的汽流与动叶运动方向成一角度(称为喷嘴出汽角 ）。 2，当喷嘴出口压力（背压）小于临界压力时，汽流在AB截面上达临界状态，汽流在斜切部分，蒸汽压力由临界 压力下降为 ，汽流速度由临界速度到大于音速，并且汽流方向要发生扰动

20、和偏转，如图所示。 bpp1111pcrp第51页/共99页第52页/共99页第53页/共99页第54页/共99页第55页/共99页(五)斜切部分汽流偏转角的近似计算 假定喷嘴中汽流是稳定流，则喷嘴中任何断面的蒸汽流量均应相等。根据连续方程式，喷嘴在其最小断面Acr和出口断面An的汽流流量也应相等，若考虑在斜切部分中流动近似为等熵流动，则其值分别为Gt=Acrccrcr =lnccrcrtnsin1Gt=Anc1t1t =lnc1t1ttnsin(1-1)第56页/共99页 贝尔公式： 在实际情况中，lnln1111111111sin()sin21()11sin1crcrttkkkknncck

21、kk第57页/共99页(六)喷嘴斜切部分的膨胀极限及极限压力 膨胀极限：随着背压的降低，当最后一根特性线逐渐向出汽边AC靠近，当背压降低到使最后一根特性线与出口边AC重合时，斜切部分的膨胀能力就用完了。111111sinsin()dddaMcdddccddcacvcv111111111sin)sin(dccdvcva11111sin第58页/共99页kkndddcdkvpkkvkpca1000011112112kkndKncKndk111121sinKncKndKcddcppvv1111111极限压比：膨胀极限时的压比。膨胀不足：在喷嘴之外的膨胀。第59页/共99页 极限压比： 极限压力212

22、11111*0()(sin)kkdkkdkpp*1110(sin)kkdcrpp第60页/共99页1 喷嘴出口汽流速度及面积变化规律1） 喷嘴出口的理想速度2） 喷嘴出口实际速度)(2101*tthhckkkktppRTkkpppkkc101*0101001)(112)(112*或tcc11cdcMd) 1(AA23） 喷嘴面积的变化规律复习第61页/共99页*0001212pkkakccr即：的计算：汽流的临界速度crc2 喷嘴中汽流的临界状态10)12(*kkcrcrkpp临界压比：第62页/共99页3 喷嘴流量计算1） 喷嘴的理想流量kknknntpkkAG12*0*0122） 喷嘴的实

23、际流量tnGG3） 喷嘴的临界流量*0*0RTpAGntcr11)12(kkkk*0*0*0*0648. 0RTpARTpAGnnncr1112)12()(12kkkknkntcrtcrkkGGGG彭台门系数tn11第63页/共99页4 蒸汽在喷管斜切部分中的膨胀1） 蒸汽在斜切部分膨胀条件2） 汽流偏转角 3） 喷管斜切部分的膨胀极限及极限压力crnkknknkkkk1111111111)12(sin)sin(1211*011)(sin)12(kkkkddkpp*01211)(sinppkkcrd第64页/共99页三、蒸汽在动叶栅中的能量转换 动叶片可视为“旋转的喷嘴”将C转换成W，则一切运

24、算规律与蒸汽在喷嘴中的情况一样。 在动叶中，蒸汽的动能转化成转子的机械能，这种转化表现为动叶进出口汽流速度的变化 。 必须透彻理解在能量转换方面的进出口速度三角形和动叶的受力。 第65页/共99页66（一）反（一）反 动动 度度bnbtbmhhhhh*)1 (tmnhh*tmbhh第66页/共99页 5 . 020. 005. 00mmm反动级：叫复速级）速度级（双列速度级也带反动度的冲动级纯冲动级：冲动级2222chc余速损失级的类型： 降为主的级。合理分配的压力降或焓压力级：以利用级组中较大。速为主的级，级的焓降速度级：以利用蒸汽流第67页/共99页各类型级的特点：1）纯冲动级 m=0 p

25、1=p2 hb=0 hn*= ht* 余速损失c22/2较大。 作功能力较大，但效率较低。2）带反动度的冲动级 m=0.050.20 p1p2 hn hb 具有冲动级作功能力大，反动级效率高的特点。3）复速级 作功能力比单列冲动级大4）反动级 m=0.5 p1p2 hb= hn* 动静叶栅：互为镜内映射状叶栅 冲动力和反动力合力作用 作功能力较小，效率比冲动级高。第68页/共99页00011112222( , )( ( ), )( (), )c p tc wp tc wp t 喷嘴动叶第69页/共99页纯冲动级中蒸汽压力和速度变化示意图 1-静叶持环；2-动叶；3-喷嘴反动级中蒸汽压力和速度变

26、化示意图 带反动度的冲动级中蒸汽压力和速度变化示意图 1-喷嘴；2-动叶3-隔板；4-叶轮；5-轴；第70页/共99页2*2*212112()22ttmtbwhhwhwh *222bthww*22222)1 ()(21btbhwwh动叶栅能量损失2*1bbbhh动叶栅能量损失系数，表面光洁度），mblf21(与叶型有关）约一般001*103(2。，小，取决于大也可比可比)(112mwww）001*103(2( (二二) ) 动叶栅中的热力过程动叶栅中的热力过程第71页/共99页动叶栅出口汽流相对速度和绝对速度 *21*21212222211212222212222112122222111222

27、21122)222212121212121btmttttuuhwhwhhwwhwhwwccchchwwccwwchch则而第72页/共99页12ww 纯冲动级：，反动级：5 . 0m1201221wwcwcwc，下一级静叶栅进口速度*21*21，1*2第73页/共99页 动叶速度系数：动叶出口实际相对速度与动叶出口理想相对速度之比。 动叶损失： 动叶能量损失系数： 22222*22(1)1tbbbwwhh 22tww*222bthww第74页/共99页 的大小与叶型、叶高、反动度、表面光洁度等有关，通常取0.850.95 余速损失： 中间级：余速可被下一级利用； 孤立级：余速不被下一级利用。

28、用来表示余速利用的程度。 2222chc第75页/共99页第76页/共99页第77页/共99页( (三三) ) 动叶栅中的通流能力动叶栅中的通流能力nbAA nbAA bbAG 1122vcAGvwAGtnntbb2112,vvcwtt对于冲动级，2112,vvcwtt但对于反动级，虽然tbbtttbtttbtbbwGvwvvGvwvGvvwGvA22222222222222vvtb喷嘴和动叶的流量系数第78页/共99页79第二节第二节 动叶进出口速度三角形动叶进出口速度三角形 第79页/共99页（一）动叶栅进出口速度三角形（一）动叶栅进出口速度三角形*2211coscoscccu*2211c

29、oscoswwwuuuwcuuuwucuN第80页/共99页(二) 蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率蒸汽流过动叶栅的汽流图蒸汽流过动叶栅的汽流图冲量。等于作用在该物体上的的动量变化动量定理：物体运动时方向为正）。周向分力（沿的：动叶片作用于汽流上uFu：汽流在周向的动量方程)(12uuuccmtF)(12uuucctmF或)(21uuuucctmFF)(21uuccG第81页/共99页(二) 蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率蒸汽流过动叶栅的汽流图蒸汽流过动叶栅的汽流图关系：根据速度uwc1111coscos)coscos(2211wwGFu)coscos(2211ccGFu或uwc2222co

30、scos第82页/共99页( (二二) ) 蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）：的动向汽流在量方程上轴)()(1221zzbzccmtppAF)()(2112ppAcctmFbzzz)()(2121ppAcctmFFbzzzz)()sinsin(212211ppAccGFbz或)()sinsin(212211ppAwwGb：力蒸汽对动叶片总的作用bF22zubFFF第83页/共99页( (二二) ) 蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）)coscos(.2211ccGuuFNuu轮周功率轮周功率Nu：单位时间内汽

31、流对动叶片所作的有效功。单位时间内汽流对动叶片所作的有效功。)coscos(2211wwGuNu或)coscos(/122111wwuNskgGu时)coscos(*2211wwu)coscos(22111ccuNu或)coscos(*2211ccu较大；较小，、有关，对冲动级和与1*21*211uuNN较小。较冲动级大，、对反动级1*21uN）（ 1第84页/共99页( (二二) ) 蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）运用余弦定律：轮周功率轮周功率Nu：1122121cos2ucucw)()(221222221wwccGNu)(21cos212211

32、1wucuc）（22222222cos2ucucw)(21cos2222222ucwuc2222chc余速损失：10利用系数：在多级汽轮机中，余速级余速动能的份额。：表示在本级利用上一0。被下一级所利用的份额：表示本级的余速动能1第85页/共99页 物理意义： ：蒸汽带入动叶栅的动能； ：蒸汽带出动叶栅的动能； ：蒸汽在动叶栅中因理 想焓降hb而造成的实际动能的增加。212Gc222Gc22212()Gww第86页/共99页(二二) 蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）*)1 (tmnhh22212ch量被下一级利用的余速能)2(200*chhtt级余速

33、动能的份额。：表示在本级利用上一0。被下一级所利用的份额：表示本级的余速动能1*2)1 (nnhh)2(200*chhnn*tmbhh*2)1 (bbhh)2(21*whhbb2222chc级的轮周有效比焓降：22002cbntuhhhhch）（3级的热力过程线级的热力过程线第87页/共99页( (二二) ) 蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率（续）a) a) 带反动度的冲动级带反动度的冲动级b) b) 纯冲动级纯冲动级级的热力过程线级的热力过程线第88页/共99页级的轮周效率定义：蒸汽在级内所作的轮周功Wu1与蒸汽在该级中所具有的理想能量E0之比。 202

34、*221*221122111221*221200000112)coscos()coscos(222cbncbntutuuttuuuEhhhhchccuccuwchchCEEhEw或第89页/共99页小结 第一节 概述： 掌握冲动作用原理与反动作用原理，滞止参数概念。反动度概念与定义。按反动度对汽轮机级的分类。公式必须理解后熟练地牢记，下图必须理解清楚。 bnbtbmhhhhh*第90页/共99页第二节 汽轮机级的工作过程 （一） 蒸汽在喷嘴中的膨胀过程 蒸汽在喷嘴中的流动是汽轮机级的原理的基础内容之一，其重点可列为五小点：喷嘴出口汽流速度的计算；临界压力和临界压力比；喷嘴截面积的变化规律；蒸汽

35、在喷嘴斜切部分的膨胀；通过喷嘴的流量。第91页/共99页它们是根据蒸汽流动的基本方程而衍生了压力能转换为动能的诸多概念，要掌握其流动过程的普遍规律，透彻理解其物理意义。公式必须理解后熟练地牢记，焓熵图必须理解清楚。第92页/共99页级的热力过程线第93页/共99页级的轮周有效焓降：1kg蒸汽所做的轮周功。 21121221*2*2200*2200whhhhhhhhchhhhhhhhchbbbb tmbnn nntmncb ntu j 第94页/共99页 纯冲动级：0bnthhh2*0022222ttcchhch 第95页/共99页 (1) 喷嘴叶栅的结构和喷嘴通道的形状； (2) 喷嘴前后的压

36、力( ，p1)； (3) 喷嘴的进出口速度(c0和c1t、c1)； (4) 喷嘴能量损失系数(n)； (5) 喷嘴的压力比(n、cr)； (6) 喷嘴通道截面积变化规律(ncr、ncr)； (7) 蒸汽在喷嘴斜切部分的膨胀(n、1d；1、1max)； (8) 喷嘴中的流量Gn； (9)蒸汽在喷嘴中热力过程h-s图表示。*0p第96页/共99页（二） 蒸汽在动叶栅中的流动和能量转换过程蒸汽在动叶汽道中的流动是汽轮机级原理的基础内容之一。动叶通道可视为旋转的喷嘴，蒸汽在两者通道中的流动规律，均可类比。动叶通道在能量转换方面的进出口速度三角形和动叶的受力必须透彻理解。公式必须理解后熟练地牢记，图必须理解清楚。 第97页/共99页 (1) 动叶栅通道的结构和形状； (2) 动叶通道前后的压力( ，p2)； (3) 动叶通道进出口速度(w1和w 2t、w 2)； (4) 动叶能量损失系数(b)； (5) 动叶通道中的流量Gb； (6) 蒸汽作用在动叶片上的力(Fu、FZ)； (7) 蒸汽所作的轮周功(Pu、Pul)； (8) 余速损失及余速利用系数。 (9) 蒸汽流经动叶通道在h-s图中的热力过程。*1p第98页/共99页感谢您的观看。第99页/共99页