s2-3级的轮周效率与速比1

1、第三节 级的轮周效率与速比一、轮周效率一、轮周效率1kg蒸汽在级内所做的轮周功Wu与蒸汽在该级所消耗的理想能量E0之比称为级的轮周效率。EhEwuuu00222221*2212000chchcEtt若令 级的假想速度。22,2221202*ccEchaat2212221122122211coscos22/)()coscos(ccccuuaaucccc轮周效率可用汽流速度的形式表示为*2tahc将2*tucbnhhhhhEhuu0代入则得能量平衡方式表示的轮周效率：hhhhhhhEhhhhctcbnctcbntuuEh21*2121*02*0)1 ()(令c21*tnhhhn- 喷嘴损失系数c2

2、1*tbbhhh- 动叶损失系数c21*tc2c2hhh - 余速损失系数则：2)1 (11ucbn三、轮周效率与速比的关系三、轮周效率与速比的关系11cux 令，称为速比。1x对应于最高轮周效率的速比称为最佳速比，以表示。、纯冲动级 opx1纯冲动级，反动度 , 即 假设 于是可得：0m, 12wwt。tatccwww1,122,010121121212211212211coscos1cos2coscos2coscos2wcucwwucccutttu;coscos1111ucw,11tcc由速度三角形知由速度三角形知 另外另外 则则:,11cux 121112coscos1cos2xxux1

3、u与与的关系曲线称为轮周效率曲线。的关系曲线称为轮周效率曲线。求解方法：极值法和速度三角形法。a 极值法：0coscos1cos212111211xxxxu纯冲动级最佳速度比：2cos11)(xopb 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所示的速度三角形。当290 时，c2最小，轮周效率最高，此时的速比即为最佳速比。由（b）图可知： 2cos111cuxop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。假想速度比xa：aacux 与 的关系为：maxx1h211uh2u1tmm*t纯冲动级最佳假

4、想速度比： 2cos11opopaxxax1x2.考余速利用：余速利用对轮周效率和最佳速度比的影响由上图可得出如下结论：1、余速利用提高了级的轮周效率；2、余速利用使级效率曲线在最大值附近变化平稳，即速比对轮周效率的影响减弱了；3、余速利用使最佳速度比增大。以上结论对其它类型的级也同样适用。（二）反动级的轮周效率与最佳速比 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 11 反动级特点： ， ， ， ， 若余速全部被利用， ， 则 2112 11012cw21cw5 . 0m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下图所示。由图可得反动级最佳

5、速度比为： 111coscuxop反动级的假想速比与速比的关系：反动级的假想速比与速比的关系：ax1x反动级的表达式：反动级的表达式：opax2cos1opax2/2/111111xxxxma反动级的轮周效率曲线如图所示。（三）冲动级的轮周效率与最佳速比 对于不同反动度的冲动级，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所示。结论：1、冲动级的最佳速比随反动度的增大而增大。2、余速利用系数越小，最佳速比随反动度增大的幅度越大（四）复速级最佳速比（四）复速级最佳速比复速级的轮周功是指单位质量蒸汽通过复速级时在两列动叶上所产生的有效功之和。即 假定复速级的 ，且蒸汽在级中的流动是无损

6、失的绝热过程，则复速级的速度三角形可绘制为如下图所示。 22112211111coscoscoscosccccuPPPIIuIuu0muccc2coscoscos111122ucc4coscos1122)2cos(4111ucuPu由图可得：由图可得：则得：则得： 22112211111coscoscoscosccccuPPPIIuIuu代人式中代人式中4cos11)(xop4cos1)(axop1、最佳速比：2、假想最佳速比：04cos81121ux1112211*1012cos822cos4xxcuuhPEPttuuu1（四）复速级与单列级的比较1、不同级做功能力的比较比较前提：和n、dm相同，每种级工作在各自的最佳速比下。 （1）纯冲动级与反动级的比较 22cos2cos)()(11*cafacafaftctopophhcucuxxftcthh)(2)(*即纯冲动级的做功能力是反动级的2倍。 （2）单列纯冲动级和纯冲动式复速级的比较 416cos4cos)()(2)(2)(1212212121212121221221veopcopcopveopcvecvectvetxx