[计算机硬件及网络]汽轮机-级ppt课件

1、第四节第四节 叶栅的气动特性叶栅的气动特性 喷嘴叶栅的几何特性有：平均直径 叶高 叶栅节距 t 叶型弦长 b 叶型宽度B 相对叶高 相对节距 出口边厚度 叶栅通道出口宽度 a1一、叶栅的几何参数和汽流参数喷嘴 喷嘴进汽角 叶型进口角喷嘴出汽角 叶型出口角叶栅安装角ndnlbll btt 0g01g1snlnd一、叶栅的几何参数和汽流参数动叶 动叶叶栅的几何特性有：平均直径 叶高 叶栅节距 t 叶型弦长 b 叶型宽度B 相对叶高 相对节距 径高比出口边厚度 叶栅通道进口宽度 a动叶进汽角 叶型进口角动叶出汽角 叶型出口角叶栅安装角1g12g2sbdblbll btt ld二、叶型损失叶型损失的机

2、理 1、边境层附面层摩擦损失 边境层摩擦损失的大小 i叶型 ii外表光洁度 iii叶型外表压力分布边境层叶型损失是指平面气流绕流叶栅时产生的能量损失激动式叶栅摩擦损失大于反动式二、叶型损失叶型损失的机理2、边境层脱离引起的涡流损失无边境层脱离边境层脱离边境层脱离点二、叶型损失叶型损失的机理3、尾迹损失 4、冲波损失 出口边厚度尾迹损失和 /a 成正比 某些地方超音速流动冲波扩压段叶型边境层增厚冲波损失最终表现为叶型损失当 增大时，C11 C1，u不变， 0，为正冲角。 汽流冲击在动叶内弧段。进汽角的影响：定义：冲角 (叶型进汽角汽流进汽角)设计工况时，汽流进汽角与动叶进汽角一致，变工况时，级的

3、焓降变化，汽流偏离设计方向，产生冲角。当 减小时，C11 C1， u不变， 安装角影响 安装角大小，改动汽道的外形改动叶型的压力分布，影响叶栅损失。马赫数Ma的影响 当Ma 1时， 冲波损失二、叶型损失主要影响要素tt optts三、端部损失 普通以为 15mm；否那么，端部损失占整个叶型损失的比重就大，速度系数 就低。 nl端部损失是指端面附面层中的摩擦损失、补偿流动损失和对涡损失的总和，其中对涡损失所占比重最大。影响端部损失的要素叶型、相对节距、安装角、进气角等相对高度bll/强度答应条件下，尽量采用窄叶片。第五节 级内损失和相对内效率 一、级内损失除喷嘴损失 ，动叶损失 ，余速损失 外，

4、还有：叶高损失 ，扇形损失 ，叶轮摩擦损失 ，部分进汽损失 ，漏汽损失 ，湿汽损失 。nhbh2chlhhfhehhxhlh 式中： 系数，单列级 未包括扇形损失 包括扇形损失 复速级 l 叶高 轮周有效焓降 luahhl0llhEa2 . 1a6 . 1a2auh02utnbchhhhh 将喷嘴和动叶中与叶高有关的损失称为级的叶高损失或叫端部损失。 当叶片较短普通说叶高 l 12 -15mm) 时，叶高损失明显添加 。1、叶高损失2、扇形损失h由于汽轮机的叶栅是安装在叶轮上的，呈环形。汽流参数和叶片几何参数节距、进汽角沿叶高是变化的。在设计时，只需在平均直径处 ，设计条件才干得到满足。而其他

5、截面上 ，由于偏离设计条件将会引起附加损失。这个附加损失称为扇形损失由根部到顶部喷嘴后压力增大喷嘴焓降减小出口速度c1降低半径增大，圆周速度u增大措施：扭叶片叶顶平均叶根b11902扭叶片叶轮以3000转/分旋转时 ，与两侧的蒸汽摩擦带来的损失外表摩擦、涡流运动fh 式中： 摩擦损失所耗费功率 阅历系数 1.0 - 1.3 u 圆周速度 级的平均直径 v 汽室中蒸汽平均比容 焓降损失： 能量损失系数： 2211100fmuPkdvfP1kmdffPhG0fffthPEP3、叶轮摩擦损失部分进汽度定义：目的：添加高压级的叶片高度。鼓风损失；斥汽损失ehn nmz ted整个圆周长度任务喷嘴所占弧

6、长度4、部分进汽损失 鼓风损失，当 时，只需当动叶经过喷嘴弧段时，才有任务蒸汽经过作功。当动叶经过无喷嘴弧段时，不但没有任务蒸汽作功，反而象鼓风机风扇一样，与充溢停滞的蒸汽摩擦，产生损失。1e31(1)2cweaeBexe ceeB式中： 装有护罩所占相对弧长； 系数 333322221G 式中： 喷嘴组数； 平均直径； 系数斥汽损失 由于动叶经过不装喷嘴弧段时，已充溢停滞的蒸汽。当进入喷嘴段 时，高速汽流要排斥并加速停滞在汽道内的蒸汽，产生损失。nSndeCannesxdseC1总的部分进汽损失系数：焓降损失：ews0eehE 激动级隔板漏汽损失 、动叶顶部的漏汽损失 hphth5、漏汽损失

7、式中： 不含漏汽损失时级的有效焓降式中： 汽封齿数； 汽封流量系数； 汽封间隙面积， v1t喷嘴出口处比容。焓降损失：(i)隔板漏汽损失ph01112pppnpppttpA chGAvvzpzppApppAdppiGhhGih02itnblchhhhhhh (ii)动叶顶部的漏汽损失 th式中： 动叶顶部间隙的流量系数 动叶顶部反动度 动叶顶部的当量间隙焓降损失： 总的漏汽损失：损失系数：tttttiGhhGpthhhttttbbttttttvhldvcAG2022)(2)(1rzrztz0Ehdbzr反动级 反动级漏汽量要比激动级漏汽量大。(i)内径汽封直径比隔板汽封直径大，轴封齿数相对较少

8、，使内径处漏汽量大；(ii)动叶前后压差较大，使叶顶漏汽量大。1.401.72rtbhEl损失产生缘由：过饱和损失 过冷损失挟带损失制动损失扰流损失工质损失xh6、湿汽损失湿气损失焓降：损失系数：式中： 级内平均干度， ， x1、x2级进、出口处干度 未思索湿汽损失时级的有效焓降 经济性湿蒸汽的影响 平安性 (1)xmihxh0 xxhEmx122mxxxih现代凝气式汽轮机末级湿度限制在1214常用去湿方法及防护措施 捕水安装 空心喷嘴 镀硬质合金损失分析例全周进气的级没有部分进气损失采用转鼓的反动式汽轮机不思索叶轮摩擦损失过热蒸汽区任务地级没有湿气损失采用扭叶片的级不存在扇形损失并非各级都

9、同时存在以上各项损失二、级的相对内效率和内功率 表示1kg蒸汽所具有的理想能量中最后转变为轴上有效功的那部分能量ih有效焓降二、级内功率和级内效率1. 级内功率：1kg蒸汽在级内转换的理想能量h0+hst扣除级内能够产生的各项损失，既是它在级内产生的净功： Wsi=h0+hst h = hse单位时间内流过级的蒸汽所转换的净功称为级内功率：Psi=D hse2. 级内效率1kg蒸汽在级内所转换的净功与它在级内所耗费的理想能量之比，称为级内效率si= hse/(h0+hst)内功率也可表示为：Psi=D (h0+hst) si三、级内损失对最正确速比的影响 衡量级内能量转换完善程度的最终经济目的是级的相对内效率而不是轮周效率。因此最正确速比是要保证级的相对内效率最大。例题以下是哈尔滨汽轮机厂制造的N100-9/535型汽轮机第九级的部分数据。试计算该级的轮周效率和