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1、电厂汽轮机我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第一节概述v汽轮机以蒸汽为工质，将热能转变为机械能，为发电机发电提供机械能。v火力发电厂三大主要设备之一，单机功率大、效率高、运行平稳、使用寿命长我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物一. 汽轮机的工作原理汽轮机内的能量转换v一定压力和温度的蒸汽流经固定不动的喷嘴，并在其中膨胀，蒸汽的压力、温度不断降低，速度不断增加，使蒸汽的热能转化为动能 。蒸汽热能蒸
2、汽热能 气流的动能气流的动能轴的机械能轴的机械能喷嘴喷嘴动动叶叶我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物一、汽轮机的工作原理1轴2叶轮3动叶栅4喷嘴单级冲动式汽轮机工作原理结构立体图单级冲动式汽轮机工作原理结构立体图 “级级”是汽轮机中最基本的工作单元。在结构上它是由静叶（喷嘴）和对应的动叶所组成；一列固定的喷嘴和与它配合的动叶片构成了汽轮机的基本作功单元，称为汽轮机的“级级” 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边
3、有一个活的生物（一）冲动作用原理p冲动力的定义：冲动力的定义：根据力学知识，当一运动物体碰到另一个静止的物体或者运动速度低于它的物体时，就会受到阻碍而改变其速度的大小或方向，同时给阻碍它的物体的一个作用力p特点：特点：蒸汽仅把从喷嘴中获得的动能转变为机械功，蒸汽在动叶通道中不膨胀，动叶通道不收缩我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物l 喷嘴出口处：喷嘴出口处：蒸汽以相对速度w1进入动叶通道，由于受到动叶的阻碍，汽流方向不断改变，最后以相对速度w2流出动叶通道，l在流道中蒸汽对动叶产生一个轮周方向的
4、冲动力F1，该力对动叶作功使动叶转动 蒸汽流过无膨胀动叶通道时速度的变化（一）冲动作用原理我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v反动力定义：反动力定义：蒸汽在动叶汽道内膨胀时对动叶的作用力。根据动量守恒定律，当气体从容器中加速流出时，要对容器产生个与流动方向相反的力。v基本特点：基本特点：蒸汽在动叶流道中不仅要改变方向，而且还要膨胀加速，从结构上看动叶通道是逐渐收缩的。（二）反动作用原理我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没
5、有错：表里边有一个活的生物从作用力方面分析原理v蒸汽流经级时先在喷嘴中膨胀压力降低，速度增加一方面通过速度方向的改变，产生冲动力F1v蒸汽在动叶中继续膨胀，压力降低，所产生的焓降转化为动能造成动叶出口的相对速度w2大于进口相对速度w1，使汽流产生了作用于动叶上的与汽流方向相反的反动力Fr。v在蒸汽的冲动力和反动力合力作用下推动动叶旋转作功。动叶通道是逐渐收缩的 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物基本概念基本概念v级滞止理想焓降：级滞止理想焓降：0点是级前的蒸汽状态点，0*点是汽流被等熵滞止到初
6、速等于零的状态，p1、p2分别为喷嘴出口压力和动叶出口压力，蒸汽在级内从滞止状态0*等熵膨胀到p2时的焓降称为级的滞止理想焓降v级理想焓降：级理想焓降：蒸汽在级内从0点等熵膨胀到p2时的焓降 称为级的理想焓降。th二、反动度和级的类型我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二、反动度和级的类型汽轮机的反动度 蒸汽在动叶通道内膨胀时的理想焓降hb， 和在整个级的滞止理想焓降ht* 之比，即*tbmhhbnbbnbmhhhhhh*tmbhh*1tmnhh我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它
7、放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物反动度v反动度：反动度：表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。v它等于蒸汽在动叶通道中的理想焓降与喷嘴的滞止理想焓降和动叶通道中理想焓降之和的比值v级的平直径处（即1/2叶高处）的反动度用m表示，其表达式为：*tbbnbbnbmhhhhhhhh我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（二）汽轮机级的类型和特点1.按反动度的大小进行分类2.按通流面积是否随负荷而变分类3.按蒸汽的动能转换为转子机械能的过程分类我吓了
8、一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物级的类型及特点汽轮机的级可分为冲动级和反动级两大类冲动级冲动级冲动级又分：纯冲动级、带反动度的冲动级速度级 1) 纯冲动级：反动度为零的级称为纯冲动级v工作特点：是蒸汽只在喷嘴中膨胀，在动叶通道中不膨胀v结构特点：动叶叶型近似对称弯曲，作功能力大，但效率比带反动度的冲动级低。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v现代冲动式汽轮机中广泛采用具有一定反动度的冲动级，简称为
9、冲动级v工作特点:蒸汽的膨胀主要喷嘴中进行，在动叶通道中仅有小部分膨胀，产生的反动力较小，主要利用冲动力作功v结构特点：作功能力比反动级的大，效率又比纯冲动级高。带反动度的冲动级我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v定义：蒸汽在级中的理想焓降平均分配在喷嘴和动叶通道中的级称为反动级v工作特点：蒸汽在喷嘴和动叶通道中的膨胀程度相等，作功的力冲动力和反动力各占一半v结构特点：动叶叶型与喷嘴叶型完全相同。反动级的效率高于冲动级，但整级的理想焓降较小。反动级我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么
10、把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物调节级喷嘴调节：多数汽轮机采用改变第一级喷嘴面积的方法调节进汽量，称之为喷嘴调节。调节级：中、小容量汽轮机的调节级喷嘴调节汽轮机的第一级称为调节级，一般采用复速级。大容量汽轮机多采用单列冲动级。还把汽轮机的级分为速度级和压力级两种。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v速度级:为使充分利用余速，在两列动叶之间装设列导向叶片，排汽经过导向叶片后改变方向，进入第二列动叶继续作功。这种级称为速度级。v复速级：同一
11、叶轮上装有两列动叶片的双列速度级，又称为复速级。v工作特点：蒸汽主要在喷嘴中膨胀加速：动叶通道和导向叶片通道中基本不膨胀，焓降大、效率较低。用于单级汽轮机和中、小型多级汽轮机的第一级。复速级我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物汽轮机的分类按工作原理分按工作原理分冲动式汽轮机冲动式汽轮机反动式汽轮机反动式汽轮机按热力特性分按热力特性分凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机背压式汽轮机背压式汽轮机调节抽汽式汽轮机调节抽汽式汽轮机中间再热式汽轮机中间再热式汽轮机我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在
12、这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物凝汽式汽轮机v特点：在汽轮机中作功后的排汽，在低于大气压力的真空状态下进入凝汽器凝结成水。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v火电厂火电厂中普遍采用的专为发电用的汽轮机汽轮机。凝汽设备主要由凝汽器凝汽器、循环水泵、凝结水泵和抽气器组成。汽轮机排汽进入凝汽器，被循环水冷却凝结为水，由凝结水泵抽出，经过各级加热器加热后作为给水送往锅炉。 汽轮机的排汽在凝汽器内受冷凝结为水的过程中，体积骤然缩小，因而原来充满蒸汽的密闭
13、空间形成真空，这降低了汽轮机的排汽压力，使蒸汽的理想焓降增大，从而提高了装置的热效率。汽轮机排汽中的非凝结气体(主要是空气)则由抽气器抽出,以维持必要的真空度。 汽轮机最常用的凝汽器为表面式。冷却水排入冷却水池或冷却水塔降温后再循环使用。靠近江、河、湖泊的电厂，如水量充足，可将由凝汽器排出的冷却水直接排入江、河、湖泊，称为径流冷却方式。但这种方式可能对河流湖泊造成热污染。严重缺水地区的电厂，可采用空冷式凝汽器。但它结构庞大，金属材料消耗多，除列车电站列车电站外，一般电厂较少采用。老式电厂中，有的采用混合式凝汽器，汽轮机排汽与冷却水直接混合接触冷却。但因排汽凝结水被冷却水污染，需要处理后才能作为
14、锅炉给水，已很少采用。 运行特性 凝汽式汽轮机的排汽压力对运行经济性有明显影响。影响凝汽器真空度的主要因素是冷却水进口温度和冷却倍率。前者与电厂所在地区、季节及供水方式有关；后者表示冷却水设计流量与汽轮机排汽量之比。冷却倍率大，可获得较高真空度。但冷却倍率增大的同时增加了循环水泵的功耗和设备投资。一般表面式凝汽器的冷却倍率设计为60120。 由于凝汽式汽轮机循环水的需要量很大，水源条件成为电厂选址的重要条件之一。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v理想情况下表面式凝汽器的凝水温度应与排汽温度相
15、同，被冷却水带走的热量仅为排汽的汽化潜热。但实际运行中，由于排汽流动阻力及非凝结气体的存在，导致凝结水温度低于排汽温度，两者的温差称为过冷却度。冷却水管布置不当，运行中凝结水位过高而浸泡冷却水管,均会加大过冷却度。正常情况过冷却度应不大于12。 排汽压力与机组功率 降低凝汽式汽轮机的排汽压力,虽可提高热效率，但因排汽比容增大,汽轮机末级通流面积和叶片需要相应增大,这加大了制造成本,使加工困难。因此，最佳排汽压力需通过技术经济综合分析确定。目前一般凝汽式汽轮机排汽压力取为0.0040.006兆帕。 汽轮机功率决定于蒸汽流量。凝汽式汽轮机可通过的最大流量决定于末级叶片长度。由于叶片越大，离心力越大
16、,这使它受到材料强度的限制。目前,末级叶片最大长度可达10001200毫米，叶片顶端最大允许圆周速度为550650米/秒,单排汽口极限功率约为100120兆瓦。低压缸采用分流式结构可提高单机功率。到80年代末，常规火电厂最大凝汽式单机功率，双轴机组为1300兆瓦，单轴机组为800兆瓦。 凝汽式机组设计为低转速（1500或1800转/分）时，可提高极限功率，但这又使汽轮机尺寸及材料消耗增加，因为汽轮机总重量与转速的三次方成反比。因此，除核电站核电站为适应低参数、大流量特点，常采用低速汽轮机外，中国火力发电厂均采用3000转/分汽轮机 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个
17、美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物背压式汽轮机v特点：是排汽直接用于供热，没有凝汽器。当排汽作为其它中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机。抽汽背压式我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v排汽压力大于 0.1兆帕的汽轮机汽轮机。排汽可用于供热或供给原有中、低压汽轮机以代替老电厂的中、低压锅炉。后者又称为前置式汽轮机，它不但可以增加原有电厂的发电能力，而且可以提高原有电厂的热经济性。供热用背压式汽轮机的排汽压力设计值视不同供热目的而定；前置式汽轮机的背压
18、常大于 2兆帕，视原有机组的蒸汽参数而定。排汽在供热系统中被利用之后凝结为水，再由水泵送回锅炉作为给水。一般供热系统的凝结水不能全部回收，需要补充给水。 背压式汽轮机发电机组发出的电功率由热负荷决定，因而不能同时满足热、电负荷的需要。背压式汽轮机一般不单独装置，而是和其他凝汽式汽轮凝汽式汽轮机机并列运行，由凝汽式汽轮机承担电负荷的变动，以满足外界对电负荷的需要。前置式汽轮机的电功率由中、低压汽轮机所需要的蒸汽量决定。利用调压器来控制进汽量，以维持其排汽压力不变；低压机组则根据电负荷需要来调节本身的进汽量，从而改变前置式汽轮机的排汽量。因此，不能由前置式汽轮机直接根据电负荷大小来控制其进汽量。
19、由于供热背压式机组的发电量决定于热负荷大小，宜用于热负荷相对稳定的场合，否则应采用调节抽汽式汽轮机抽汽式汽轮机。 背压式汽轮机的排汽压力高,蒸汽的热降较小,与排汽压力很低的凝汽式汽轮机相比，发出同样的功率，所需蒸汽量为大，因而背压式汽轮机每单位功率所需的蒸汽量大于凝汽式汽轮机。但是，背压式汽轮机排汽所含的热量绝大部分被热用户所利用，不存在冷源损失，所以从燃料的热利用系数来看，背压式汽轮机装置的热效率较凝汽式汽轮机为高。由于背压式汽轮机可通过较大的蒸汽流量，前几级可采用尺寸较大的叶片，所以内效率较凝汽式汽轮机的高压部分为高。 在结构上，背压式汽轮机与凝汽式汽轮机的高压部分相似。背压式汽轮机多采用
20、喷嘴调节配汽方式，以保证在工况变动时效率改变不大。因背压机常用于热负荷较稳定的场合，一般采用单列冲动级作为调节级。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v调节抽汽式汽轮机特点：从汽轮机某级后抽出具有一定压力的蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。v中间再热式汽轮机特点：进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一压力后，被全部抽出送往锅炉的再热器进行再热，再返回汽轮机继续膨胀作功。中间再热式汽轮机就是蒸汽在汽轮机内做了一部分功后，从中间引出，通过锅炉的再热器提高温度（一般升高到机组额定温度），然后再回到汽轮机继续做
21、功，最后排入凝汽器的汽轮机。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物由汽轮机汽轮机中间级抽出一部分蒸汽供给用户，即在发电的同时还供热的汽轮机。根据用户需要可以设计成一次调节抽汽式或二次调节抽汽式。 一次调节抽汽式汽轮机 又称单抽汽式汽轮机。由高压部分和低压部分组成，相当于一台背压式汽轮机背压式汽轮机与一台凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机的组合。新汽进入高压部分作功，膨胀至一定压力后分为二股，一股抽出供给热用户，一股进入低压部分继续膨胀作功，最后排入凝汽器。抽汽压力设计值根据热用户需要确定，并由调压器控制，以
22、维持抽汽压力稳定。单抽汽式汽轮机的功率为高、低压部分所生产功率之和，由进汽量和流经低压部分蒸汽量所决定。调节进汽量可以得到不同的功率。因此，在一定范围内，可同时满足热、电负荷需要。单抽汽式汽轮机在供热抽汽量为零时，相当于一台凝汽式汽轮机；若将进入高压缸的蒸汽全部抽出供给热用户，则相当于一台背压式汽轮机。但实际运行中，为了冷却低压缸，带走由于鼓风摩擦损失所产生的热量，必须有一定量的蒸汽流过低压部分进入凝汽器，所需最小流量约为低压缸设计流量的10。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 二次调节抽汽式
23、汽轮机 又称双抽汽式汽轮机。可以同时满足不同参数的热负荷。整个汽轮机分为高、中、低压 3部分。新汽进入高压部分作功，膨胀到一定压力，抽出一部分蒸汽供给热用户；另一部分进入中压部分继续膨胀作功后，再抽出一部分供暖，其余蒸汽经过低压部分排入凝汽器。 双抽汽式汽轮机的工况图是按照一定的典型系统和额定参数绘制的。若汽轮机运行条件不同于绘制工况时，应进行适当修正。调节抽汽式汽轮机各缸均单独设置配汽机构，分别控制各缸进汽量。中、低压缸配汽机构有调节阀和旋转隔板两种形式。功率较小的抽汽机组采用旋转隔板形式有利于设计成单缸结构；高压缸则普遍采用喷嘴调节方式，调节级多数为双列级，以保证有足够大的通流能力。 双抽
24、汽式汽轮机在高、低压缸流量均接近设计值时具有较高的发电经济性。由于热负荷的变化，有时流经各缸的流量差别很大，在某些工况下发电经济性较低。因此，调节抽汽式汽轮机应根据主要热负荷情况进行设计，合理分配各缸流量，以保证长期运行中有较高经济性。合理选定抽汽压力对机组经济性有明显影响，在满足热用户前提下，应尽量降低抽汽压力。早期生产的供暖抽汽机组，抽汽压力为0.120.25兆帕，近年已将下限降为0.07兆帕。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物按主蒸汽压力分汽轮机类别主蒸汽压力（MPa)低压汽轮机0.1
25、21.5中压汽轮机24高压汽轮机610超高压汽轮机1214亚临界压力汽轮机1618超临界压力汽轮机22.1超超临界压力汽轮机32我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 XX - XX - XX变型设计次序变型设计次序蒸汽参数蒸汽参数额定功率额定功率型型 式式例例：N300-16.7/537/537-2N300-16.7/537/537-2型汽轮机型汽轮机 300MW300MW凝汽式汽轮机凝汽式汽轮机, ,主蒸汽压力为主蒸汽压力为16.7MPa16.7MPa，温度为，温度为537537C,C,再热蒸
26、汽温度再热蒸汽温度537537C,C,中间再热凝汽式汽轮机，属第二中间再热凝汽式汽轮机，属第二次变型设计次变型设计汽轮机的型号我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物汽轮机型式代号见下表汽轮机型式代号见下表代号型式代号型式N凝汽式CB抽汽背压式B背压式CY船用C一次调整抽汽式 Y移动式CC两次调整抽汽式 HN核电汽轮机我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物汽轮机型号中蒸汽参数表示法 型 式参数表示方法示
27、例凝汽式主蒸汽压力/主蒸汽温度N100-8.83/535中间再热式主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度 N300-16.7/538/538抽汽式主蒸汽压力/高压抽汽压力/低压抽汽压力C50-8.83/0.98/0.118背压式主蒸汽压力/背压B50-8.83/0.98抽汽背压式主蒸汽压力/抽汽压力/背压CB25-8.83/0.98/0.118我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第二节 汽轮机的工作过程v 对蒸汽在汽轮机中的流动作以下假设：略去蒸汽的粘性，并假定蒸汽在叶栅通道内的流动是一元、稳定的
28、绝热流动。v 一、可压缩流体一元流动的基本方程： 连续性方程： 微分形式：AcG0dcdcAdA我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v运动方程：cdcRdxdp 能量方程：wchqch22211200 状态方程：RTpv 常数kpv我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v二、蒸汽在喷嘴中的膨胀过程 蒸汽在喷嘴中的膨胀过程 （一）喷嘴中的汽流速度 1.喷嘴出口汽流的理想速度： 可由能量方程求得 20t
29、10t1chh2c20nch2 *nh2 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v2. 临界速度和临界压力比v 临界状态：汽流速度等于当地音速的状态v 临界压力比：临界压力与滞止初压之比v即*0ppcrcr3.喷嘴出口汽流实际速度： c1=c1t -喷嘴速度系数 喷嘴的动能损失: 喷嘴的能量损失系数:*21nnhh2*1nnnhh我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v 影响速度系数的因素有：喷嘴高度
30、、叶型、汽道形状、表面粗糙度、前后压力等。v 速度系数与叶高的关系曲线如下图：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v（二）喷嘴截面积的变化规律v 当喷嘴内流动为亚音速流动时，M1，汽道的截面积随着汽流加速而逐渐增大，称为渐扩喷嘴v 当喷嘴内汽流速度等于当地音速时，M=1，喷嘴截面积达最小值，称为临界截面积或候部cdcMAdA12我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的
31、东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（三）喷嘴流量计算1.喷嘴的理想流量:ttntcAG11*0*0*0*0pARTpAGnncrt 喷嘴的临界流量喷嘴所能通过的最大流量。上式中 ： 仅与蒸汽性质有关的系数，对过热蒸汽 =0.667，对饱和蒸汽 =0.635。kknknntpkkAG12*0*012式中：*01ppn我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但
32、是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物tn11tnGG n 为喷嘴的流量系数，其大小与喷嘴的几何参数、汽体参数及汽体物理性质等因素有关，另外还与喷嘴出口的实际密度与等熵密度之比有关。 下图为实验得到的流量系数曲线。由图可知： 过热蒸汽区： 97. 0n02. 1n令，则有湿蒸汽区：2.通过喷嘴的实际流量tttnnGcAcAG111111我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物考虑了流量系数后，实际临界流量公式为：*0*0648. 0RTpAGncr我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的
33、东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.彭台门系数 表达式：crttcrGGGG11121212kkkknknkk 与绝热指数及喷嘴压力比有关，其关系式如右。 在亚临界条件下： 1，在临界和超临界条件下：1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v与n的关系绘成如图 所示的曲线。计算时，先在图上查 取 值，然后利用下式计算： *0*0648. 0RTpAGGncr我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界
34、里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（四）蒸汽在喷嘴斜切部分中的流动（四）蒸汽在喷嘴斜切部分中的流动1.蒸汽在斜切部分中的膨胀 在汽轮机级中，为了保证喷嘴出口对汽流的良好导向作用，必须在出口截面之外有一段斜切部分，这种喷嘴称为斜切喷嘴，如图所示。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v斜切部分对汽流的影响如下：a当ncr 时，AB截面上的流速小于或等于音速，压力与喷嘴背压相等，斜切部分不膨胀。此时n111tABsinACABsin b 当n cr 时，喉部截面上的流速等
35、于临界速度，压力为临界压力，蒸汽在斜切部分继续膨胀，从而获得超音速汽流。且汽流方向发生偏转。c 缩放喷嘴：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物A.喷嘴斜切部分膨胀的极限工况： 最后一条特性线与AC重合时的工况。B.汽流在斜切部分偏转的原因：由图1-17（b）解释。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.斜切部分汽流偏转角的近似计算斜切部分汽流偏转角的近似计算可利用连续性方程求解，即通过最小截面的流
36、量应与出口截面的流量相等。最小截面：1111sinsinttcrcrcc出口截面:crcrnncrcrnctlcAG1sinttnnttnctlcAG11111sin在实际结构中，lnln，所以：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物kknknkkkk11111111112sinsin对等熵流动，有以下等式成立：k1n1k1k1ncrk1t1crt1cr1k2pp k1knt1cr11k1kcc所以：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证
37、实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.极限压力计算crcrd1d11casin d1d111t1t1crcr1caM1sinccsin 或斜切部分的膨胀达极限时，马赫角与汽流角和偏转角之和相等，于是有：k1crk1d1crd1 而我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物k1kd1*0*0d1d1crd121kp1kk2pkca 所以： 1kk211kk*0d1d1sin1k2pp 121sinkkcr我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，
38、证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物k1kd1*0*0d1d1crd121kp1kk2pkca 所以： 1kk211kk*0d1d1sin1k2pp 121sinkkcr3.斜切部分的膨胀极限与极限压力喷管斜切部分能够膨胀到的最低压力称为喷管的极限压力我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物三、蒸汽在动叶栅中的流动v重点：蒸汽动能到叶轮机械能的转换。v目标：确定蒸汽在动叶通道进口和出口的速度变化与所做功的定量关系。v一、动叶栅的进出口速度三角形v绝对速度c：蒸汽相对于喷嘴的速度；v相对速度w：蒸
39、汽相对于动叶的速度；v圆周速度u：叶轮旋转的圆周速度。60ndumuwc我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v1.动叶进口速度三角形v2.动叶栅出口的汽流相对速度v3.动叶出口速度三角形我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物一、蒸汽作用在动叶片上的力和轮周功率第三节 级的轮周效率与轮周效率我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有
40、错：表里边有一个活的生物1.蒸汽作用在动叶片上的力：可由牛顿第三定律和动量方程求得。如图所示。将汽流力分解为周向分力Fu 和轴向分力Fz 。则，2211coscosccGFu2211coscoswwGFu212211sinsinppAwwGFzz212211sinsinppAccGFzz或或 蒸汽对动叶片的总作用力Fb为：22zubFFF我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.轮周功率 单位时间内圆周力Fu在动叶片上所做的功，它等于圆周力Fu于动叶圆周速度u的乘积，称为轮周功率，其表达式为：22
41、11coscosccGuuFPuu或2211coscoswwGuuFPuu1Kg蒸汽所作的轮周功，称为级的作功能力，其大小为：22111coscosccuPu或22111coscoswwuPu我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 在叶片的进出口速度三角形中应用余弦定理，即可得到轮周功率的另一种表达形式： 212222212wwccGPu 21222221121wwccPu我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一
42、个活的生物v二、级的轮周效率v定义：蒸汽在轮周上所做之功与整个级所消耗的蒸汽理想能量（级的理想能量）之比，即01EPuu222221*2212000chchcEttE0-级的理想能量，它包括热能和动能两部分，其表达式为我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物三、速度比及其与轮周效率的关系v速度比：轮周速度u与喷嘴出口汽流速度c1之比。用x1表示，即x1=u/c1 。v研究速度比与轮周效率关系的目的在于根据不同级的特点，分析速度比对轮周效率的影响，并确定最佳速度比。v（一）纯冲动级的速度比与轮周效率v
43、1.余速不利用：对纯冲动级，。，1200wwhtbm余速不利用，则010，则有。，tatncchh1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物轮周效率的表达式为：212211coscos2tucccu应用速度三角形，上式变为：121112coscos1cos2xxu 由上式可见： 对 u 的影响最大。提高 和 及降低1 和 2 均可提高 u 。一旦喷嘴及动叶型线确定后，这些参数也就随之而定，唯有x1可以选择：（1）当x1=0时， u 0。（2）当 x1=cos 1 时， u 0 。（3）所以，当x1从
44、零变化到 cos 1 的过程中，必存在一个使 u 达最大值的速度比。即最佳速度比。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v最佳速度比：轮周效率最高时的速度比。用(x1)op 表示。v求解方法：函数求极值法和速度三角形法。a函数求极值法：将u 的表达式对x1求导，并令其为零即可得最佳速度比的值。即0coscos1cos212111211xxdxddxdu 2cos1imop1x可求得最佳速度比：b 速度三角形法：对纯冲动级，2 1 ，w2w1，则在相同的1 和c1下，改变x1 ，就可作出如图1-25
45、所示的速度三角形。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 由图可知：当290 时，c2最小，轮周效率最高，此时的速度比即为最佳速度比。由（b）图可知： 2cos111cuximop最佳速度比的物理意义为：使动叶出口的绝对速度c2的方向角 290 ，即轴向排汽，从而使c2值最小，轮周效率最高时的速度比。速度比x1与轮周效率 的关系可绘制成如下图所示的曲线。它是一条抛
46、物线。其中：21n不随速度比的变化而变化。210221wEb随速度比的增大而减小。02222Ecc随速度比的增大先逐渐减小，达到最小值后又逐渐增大。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v2.余速利用：v最佳速度比：v余速利用对轮周效率的影响：如图126所示。a提高了级的轮周效率。b中间级效率曲线在最大值附近变化平稳。c使最佳速度比增大。理想速度比xa：aacux
47、 Xa与x1的关系为：maxx11最佳理想速度比： 2cos11opopaxx我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（二）反动级的速度比与轮周效率的关系v由于反动级的喷嘴叶型和动叶叶型相同，反动级的余速基本上都能得到利用，即 0 11v根据最佳速度比的物理意义可得反动级在最佳速度比下的速度三角形如图127所示。由图可得最佳速度比为 111coscuxopuc1uu
48、c1w2=c1w1=c2我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物用解析法求反动级的最佳速度比： 222122122122222101ccwwccEPauu 利用速度三角形简化为：21212121wcwctu 利用余弦定理代换得：1112cos21111xxu我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物为得到u 的最大值，须使11cos2xx0cos21111dxxdx得： 11cosreopx将 u 与x1、
49、xa的关系绘成如图1-28所示的曲线。对于不同反动度的级，其最佳速度比在不同的余速利用系数下随反动度的变化规律如图1-29所示。最大。令：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图128图129我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物一、级内损失一、级内损失v 级内损失主要有叶栅损失、余速损失、扇形损失、叶轮摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失、湿汽损失等 v （一）叶栅的几何参数及叶栅损失v 反映叶栅几何特
50、性的主要参数有叶栅的平均直径、叶片高度、叶栅节距、叶栅宽度B、叶型弦长、出口边厚度、进口边宽度、出口边宽度等。第四节 汽轮机的级内损失和级效率我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v平面叶栅的汽流流动损失包括：平面叶栅的汽流流动损失包括：v1.叶型损失叶型损失 （1）附面层中的摩擦损失）附面层中的摩擦损失 （2）附面层分离时的涡流损失）附面层分离时的涡流损失 （3