多级凝汽式汽轮机组热力设计

1、注意本文章是pdf转换而来的，公式部分不是公式编辑做的 比较错乱，慎重购买一设计题目多级凝汽式汽轮机组热力设计二设计内容1 、按所给参数分析并确定热力设计的基本参数；2、拟定汽轮机近似热力过程曲线和原则性热力系统，进行汽耗量、回热系统 热平衡及热经济性的初步计算；3、确定调节级的形式、比焓降、叶型及尺寸，速比选用 0.23/0.26；4、确定压力级的级数和排气口数，并进行各级比焓降分配；5、对压力级进行热力计算， 求出各级通流部分的几何尺寸、相对内效率和内 功率，确定汽轮机实际的热力过程曲线；6、整理说明书，并给出热力计算结果汇总表。三设计要求1 、运行时有较高经济性；2、不同工况下工作时均有

2、较高可靠性；3、在满足经济性和可靠性的同时， 还应考虑到汽轮机的结构紧凑， 系统简单， 布置合理，成本低廉，安装与维修方便，以及零件的通用化和系列等因素。四主要参数汽轮机额定功率(Pr,kW) 50000汽轮机涉及功率(Pe,kW) 40000汽轮机初压(P0,MPa) 8.5汽轮机初温(t0, ) 535汽轮机工作转速(n,r/min) 3000汽轮机排气压力(Pc ,MPa) 0.0045给水温度(tfw, ) 158冷却水温度(tc1, ) 20凝汽器出口水温(tc,) 31.5给水泵压头(Pfp,MPa) 0.28凝结水泵压头(Pcp,MPa) 1.18射汽抽气器汽耗量(Dej,t/h

3、) 1.2射汽抽气器出口水温(tej, ) 38.68射汽抽气器比焓降(hej,kJ/kg) 558.3回热级数(Z,级) 51目录前言 31.近似热力过程曲线的拟定42.估算汽轮机进汽量 D0 53.确定抽汽压力64.各级加热器抽汽量计算74-1 H1 高压加热器74-2 H2高压加热器 84-3 Hd除氧器.104-4 H3低压加热器114-5 H4低压加热器115.流经汽轮机各级组的蒸汽流量及其内功率计算调节级136.计算汽轮机装置的经济性157.通流部分选型197-1 配气方式和调节型选型 197-2 调节级几何参数的选择197-3 各级平均直径的确定207-3-1 第一压力级平均直径

4、的估取207-3-2 本机末级直径的估取207-3-3 确定压力级平均直径的变化207-4 级数的确定及比焓的分配217-4-1 级数的确定217-4-2 比焓降分配228.汽轮机双列调节级的热力计算238-1 叶型及其选择238-1-1 叶片型线图238-1-2 叶型及有关参数的选择248-2 调节级的热力计算 25总结 34参考文献352前言汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式热能动力机械， 与其他原动机相比， 他具有 单机功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长等优点。汽轮机的主要用途是作为发动机的原动机。在使用化石燃料的现代常规火力 发电厂、核电站及地热发电站中， 都采用益汽轮机为动力的汽轮发电机

5、组。汽轮 机能变速运行， 可用来直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。汽轮机 的排气或中间抽气还可以用来满足生产和生活上的供热需要。在生产过程中有余 能、余热的工厂企业中， 还可以用各种类型的工业汽轮机(包括发电、热电联供、 驱动动力用)，使用不同品位的热能得以合理有效地利用。汽轮机必须与锅炉(或其他蒸汽发生装置)、发电机(或其他被驱动机械)、 以及凝汽器、加热器、泵等机械设备组成成套装置， 共同工作。具有一定温度和 压力的蒸汽可来自锅炉或其他气源， 经主汽阀和调节汽阀进入汽轮机内， 依次流 过一系列环形安装的喷嘴栅(或静叶栅) 和动叶栅而膨胀做功， 将其热能转换成 推动汽轮机转子旋转的

6、机械功， 通过联轴器驱动其他机械， 如发电机。膨胀做功 后的蒸汽由汽轮机的排气部分排出。在火电厂中， 其排气通常被引入凝汽器， 向 冷却水放热而凝结， 凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水， 循环工 作。31.近似热力过程曲线的拟定在 h-s 图上，由 Pc=8.5 ，t0=535 可确定汽轮机进气状态点 0，并查得初焓 h0=3480.09kJ/kg。设进气机构的节流压力损失P0=0.04P0 ，得调节级前压力 P0 =P0- P0=8.5-0.048.5=8.16MPa。并由此可确定调节级前蒸汽状态点 1，过 1 点作等熵 线向下交 P2=0.0048MPa 线于 2 点，查得 h

7、2t=2061。86kJ/kg。因此，整机的理想 比焓降 htmac=h0-h2t=3480.09-2061.86=1418.23kJ/kg。估取汽轮机相对内效率 ri=85.5%。整机的有效比焓降himac=htmac ri =1418.230.85=1212.59kJ/kg，汽轮 机排汽比焓 hz=h0-himac=3480.09-1212.59=2267.5kJ/kg。用直线连接 1、Z 两点， 在中间点 3处沿等压线下移 20-25kJ/kg 得到点 3。用平滑的曲线连接 1、3、Z 三点，得到该机在设计工况下的近似热力过程曲线，如图 1 所示。kJ/kg 2t=2061.86kJ/k

8、g图 1 50MW 凝汽式汽轮机近似热力过程曲线本汽轮机回热系统如图 2 所示， 图中 H1,H2 为高压加热器， H3,H4 为低压加热4器， Hd 为除氧器，共五级回热抽汽。2.估算汽轮机进汽量 D0设 m=1. 12，机械效率 m=0.97，发电机效率 g=0.97，汽轮机漏汽量 D=3%De，且有：3.6Pe 1D0 = hi mac .nm .ng . m . 0.97= 1.12 1212.590.99 0.97 0.97= 142.793.6 40000 1 (上式中没有考虑汽轮机轴封漏气)53.确定抽汽压力该汽轮机采用大气压力式除氧器，除氧器压力为 0. 118MPa，对应的饱

9、和水 温度 ted =104.25,考虑到非调节抽汽随负荷变化的特点，为了维持所有工况 下除氧器都能定压运行，供给除氧器的回热抽汽压力一般比除氧器的压力高 0.02-0.03 MPa。本机采用 70%负荷以下时除氧器与 H2 高压加热器共汽源的运行 方式，所以，除氧器的回热抽汽压力仅比除氧器工作压力高出 0.024 MPa。根据给水温度 tfw=158可得 H1 高压加热器给谁出口温度 tw2=158，且除 氧器出口水温 twd=104.3， 根据温升(等比焓升) 分配原则， 的 H2 高压加热器给谁出口温度： tw2 = 104.3 + (158 一2104.3 5) = 131. 15 5

10、 取 tw2=131。用同样方法选取各低压加热器的出口水温 tw2 (见表 1)。根各加热器的出口水温 tw2 及出口端差t ，可得加热器疏水温度 te =tw2+t ，查得 te 对应的饱和压力 Pe (见表 1)。在拟定近似热力曲线上求出各回热 抽汽比焓值 he ，如图 3 所示。64.各级加热器抽汽量计算4-1 H1 高压加热器其给水量为Dfw = D0 + Dej=142.79+1.2=143.99(t/h)该加热器平衡方程式为De1(he1 -h1 )h =Dfw (hw2 -hw1)式中， nh -加热器效率， 一般取nh =0.98 (下同)。该级回热抽气量为：De1 = n.h

11、he1 h e1143.99 (666.89 550.66)=(2938 688.63) 0.98= 7.592(t/h)上式中有关符号的意义及数值见表 1 和表 2。7H1 高压加热器热平衡图如图 4 (a)所示。8(a) H1 加热器图 4 加热器平衡图(b) H2 加热器(c)除氧器4-2 H2 高压加热器该加热器热平衡图如图 4 (b) 所示， 先不考虑漏入H2 高压加热器的那部分轴封漏气量 Dl1 以及上级加热器H1 流入本级加热器的疏水量 De1 ，则该级加热 器的计算抽气量为：De2 = n.hhe2 h e21 4 3 . 99 ( 5 50 . 6 6 =( 2 8 05 5

12、 7 2. 0 5 )= 7 . 4 7 6 ( t / h )表 1 50MW 凝汽式汽轮机加热器汽水参数加热器号抽气压力Pe( )抽气比焓he(kJ/kg)抽气管压损 / (%)加热器工作压力 ()饱和水温te()h饱和水比焓 e(kJ/kg)出口端差6t()给水出口水 温tw2 ()给水出口比 焓hw2 (kJ/kg)1H0.72482938.080.6668163688.635158666.892H0.35042805.080.3224136572.055131550.66Hd0.14192672.0170.1178104.25437.040104.25437.043H0.058225

13、56.080.053583347.54380334.954H0.02072437.080.019059246.97356234.42、9考虑上一级加热器疏水流入H2 高压加热器并放热可使本级抽气量减少的相当量为：De1e = De1 6 8 8 . 3 5 7= 7 . 5 922 8 0 5 .0 5 7= 0 . 3 9 6 ( t / h )考虑前轴封一部分漏气量Dl1 ，漏入本级加热器并放热可使本级会热抽气量减少的相当量为：Dl1e = Dl1 3181 572.05= 0.802805 572.05= 0.934(t/h)式中hl -轴封漏气比焓值，相当于调级后气室中蒸汽的比焓，hl

14、 = 3181.0kJ/kg ， Dl1 0.80t/h本级高压加热器H2 实际所需回热抽气量为：De2 = D2 De1e Dl 1e= 7 . 4 7 0 . 39 6= 6 . 1 4 6 ( t / h )4-3 Hd - 除氧器除氧器为混合式加热器， 其热平衡图如图 4 (c) 所示。分别列出除氧器的 热平衡方程式和质量平衡方程式如下：Ded hed + (De1 + De2 + Dl1)h2 + Dcwhw1 = DfwhdDcw + Dl1 + Ded + De1 + De2 = Dfw将已知数据代入上述两式中，整理后得：102672Ded + 334.95Dcw = 54612

15、.9267Dcw + Ded = 129.452联立上式求解可得：11除氧器抽气量凝结水量Ded = 4 . 8 1D = 1 2 4 . 6cw(t/h)(t/h)4-4 H3 低压加热器该级加热器热平衡图与H1 高压加热器的热平衡图相同， 其回热抽气量 De3为De3 = (he3 he3)nh124.637 (334.95 234.42)=(2556 347.54) 0.98= 5.789(t/h)4-5 H4 低压加热器该级加热器凝结水进口水温 tw1 与凝汽器压力及流经抽气冷却器的温升有 关。当 = = 0.0045 ，凝汽器压力 =0.0043MPa 时， 对应的凝结水饱和温 度t

16、c =31.5，比焓值hc =2558.43kJ/kg。凝结水流经抽气冷却器的温升 tej 可根据冷却器的热平衡公求得其比焓升 6hej为：D6hej = Dej hejcw1.2558.3=124.637= 5.375(kJ/kg)式中 hej = 558.3kJ/kg 为抽气冷却器中蒸汽的比焓降。 Dej = 1.2(t/h) 为抽气汽耗量，两者为已知数据考虑传热效率等因素， 凝结水泵压头 =1. 18MPa，该压力下水在 3040之间 比焓升对应的温升 tej =35，取 tej =3。H4 低压加热器凝结水进口水温tw1 = 31.5 + 3 = 34.5对应的比焓值hw1 = 145

17、.61kJ/kgH4 的计算抽气量为：D4 = Dcw 2 3 4 . 42 1 4 5 .( 2 4 37 2 4 6. 9 7 )= 1 2 4 . 6 7= 5 . 1 5 7 ( t / h )H3 的疏水流入H4 引起末级回热抽气量减少的相当量为：De3e = De3 3 4 7 . 54 2 42 4 3 2 4 6= 5 . 7 89= 0 . 2 6 6 ( t / h )H4 的实际回热抽气量为De4 = D4 De3e= 5 . 1 57 0 .= 4 . 8 9 1 ( t / h125.流经汽轮机各级组的蒸汽流量及其内功率计算调节级Do = 142.79(t/h)DP

18、= o(ho 一h2 ) iD 3.61 4 2 . 79 ( 3 4 8一0 . 0 9=3 . 6= 1 1 8 6 (3 . 1 )k W(调节级后压力为 3.11MPa，比焓值 h2 =3181kJ/kg。待调节级型式选定及热力计算后求得， 第一次估算时， 可估取调节级理想比焓降及级效率后在 h-s 图的 近似热力过程曲线上查得)13第一级组D1 = Do 一 Dl= 1 4 2 . 7一9 = 1 1 4 1 . 7i1 1 3.6P = D h1 一 he1= 141.79 318 = 9570.8(kW)第二级组2 1 e 1D = D 一 D= 1 4 1 . 7一9 7 .

19、5=9 2 1(3 4 .)1i 2 2 3.6P = D he1 一 he 2=134. 198 =4957.9(kW)第三级组D3 = D2 一 2= 1 3 4 . 1 9 8 - 6 . 1 4 6 =( 1 2)i3 3 3.6P = D he 2 hed2805 2672= 128.052 3.6=4730.8(kW)14第四级组D4 = D3 Ded= 128.052 4.815 = 123.237(t/h)i 4 4 3.6P = D hed he 3=123.237 =3971.0(kW)第五级组D5 = D4 3= 1 2 3 . 2 37 5 . 8 91 1 7)i5

20、5 3.6P = D he3 he 4=117.448 =3882.3(kW)第六级组D6 = D5 4= 1 1 7 . 4 48 4 . 9 1 1 1 2i6 6 3.6=112.557 =5330.8(kW)P = D he 4 hz整机内功率6Pi = xPi jj=0= 1 1 8 6 3+. 1 9 5+7 0 . 8 +4 9 5 7 .+9 4 7 3+0 . 8 3+9 7 10 .0= 4 4 3 0 6 . 7 ( k W )6.计算汽轮机装置的经济性15机械损失编Pm = Pi( 1-n m= 4 4 3 0 6. 7 -( 1= 4 4 3 . 1 ( k W )汽

21、轮机轴端功率P = P - 编Pa i m= 4 4 3 0 6 -.74 4=3 . 1 4 3 8 6发电机出线端功率 = Pan g = 4 3 8 6 3. 60=. 9 7 4 2 5 4符合设计工况 = 40000(kW) 的要求，说明原估计的蒸汽量Do 正确 汽耗率d = = = 3.356kg / (kW . h)不抽气时(回热抽气停用)估计汽耗率：d = Do 103 - 编Pm ng138.6103 =142.79(3480.09-2267.5) -443. 1 0.97L 3.6 = 3.089kg / (kW . h)汽轮机装置的热耗率：q = d (ho 一 hfw

22、)= 3.356 (3480.09 一 674.8)= 9414.6kJ / (kW . h)汽轮机装置的绝对电效率：3600 3600nel = q = 9414.6 =38.24% 本机计算结果列于表 2 内16量表 2 50MW 凝汽式汽轮机热平衡计算数据汽轮机初压PoMPa8.5射汽抽气器汽耗Dejt/h1.2汽轮机背压P / Pc cMPa0.0045/0.0043汽轮机初温ot535量射汽抽气器比焓hejkJ/kg558.3凝汽器出口水温ct31.5汽轮机初比hokJ/kg3480.09降汽轮机总进气量Dot/h142.79抽汽冷却器出口cjt34.5焓工作转速nr/min3000

23、前轴封漏气量Dlt/h1水温给水泵压头PfpMPa0.28冷却水温clt20流入凝汽器蒸汽Dct/h112.557凝结水压头PcpMPa1.18热平衡计算数据加热器1H2HHd3H4H抽气压力PeiMPa0.72480.35040.14190.05820.0207抽气比焓eihkJ/kg2938.02805.02672.02556.02437.0加热器压力PeiMPa0.66680.32240.11780.05350.0190 下饱和水温度eit163136104.258359 下饱和水比焓h eikJ/kg688.63572.05437.04347.54246.971kg 蒸汽放热量hekJ

24、/kg2249.372232.952234.962208.462190.03被加热的凝结水量Dwt/h143.99143.99124.637124.637124.637加热器进口水温tw1131104.25805634.5加热器进口水比焓w1hkJ/kg550.66437.04334.95234.42144.56加热器出口端差6t5503317热平衡计算数据加热器1H2HHd3H4H凝结给水出口水温tw2158131104.258056出口水比焓w2hkJ/kg666.89550.66437.04334.95234.42给水比焓升hwkJ/kg116.23113.62102.09100.538

25、9.86抽气量计算抽气量Dei t/h7.5927.4764.8155.7894.891前轴封回收相当量Dt/h0.934上级加热器疏水相 当量D(i 一1)t/h0.3960.266实际抽气量Dit/h7.5926.1461.5135.7894.625汽轮机装置的热力特性数据排气比焓hzkJ/kg2267.5机械损失pmkW443.1不抽汽时汽耗 率dkg/ (kW h)3.098等比熵排气 比焓h2tkJ/kg2061.86联轴器端功率pakW4386.3给水温度ttw158理想比焓降(h )kJ/kg1418.23发电机效率ng97给水比焓fwhkJ/kg666.89有效比焓降hkJ/k

26、g1212.59发电机端功率pekW42547.7热耗率qkg/ (kW h)9416.6汽轮机内效 率nri85.5汽轮机总进气量Dot/h142.79绝对电耗率nel38.24汽轮机内功 率pikW44306.7汽耗率dkg/(kW h)3.356187.通流部分选型7-1 配气方式和调节型选型本机设计为凝汽式汽轮机其配气方式为喷嘴配气方式，调节级为双列调节级，因为双列调节级能承 担较大的比焓降，为 160-500kJ/kg,本机取 350kJ/kg。调节器后压力为 3.11MPa，调节级速度比 Xa = 0.22 0.28 ，速度比 Xa 取低得反动度和部分进去度选小值19反动度 m =

27、 b + g + b b 为第一列动叶反动度 g 为导叶反动度 b 为第二列动叶反动度m =1 3 2 0b = 9 1 3g = 1 2b = 3 5取 b =16.42%取 g =1.794%取 b = 3.436%假设Aen 是全部进气量在临界状态下通过调节级所需要德喷嘴当量面积， 则：DenA = o 3.6 0.06485 po / Vo= 142.79 3.6 0.06485 8.5 / 0.0432= 43.350(cm2 )= 4.3350 103 (m2 )体积流量Go Vo = 3 9 . 66 0 .= 1 . 6 4 23 ( m / s )o o o en进入喷嘴的蒸

28、汽初速： = 1.642 / (4.3350 103 )= 378.78(m / s)C = G V / A7-2 调节级几何参数的选择考虑制造工艺、调节级叶片的高度及第一压力级平均直径， 本机调节级平均直径dm 取dm = 1100mm7-3 各级平均直径的确定7-3-1 第一压力级平均直径的估取dm 0.2847Xa m n 3000r / min 式中Xa 0.46 0.5 取Xa 0.5 ；ht 级理想比焓将，假设 ht =50 kj/kg则 dm 0.2847 0.5 1.007 m 7-3-2 本机末级直径的估取20则md 2 (m)式中 Gc 通过末级的蒸汽流量， kg/s2 末

29、级动叶出汽角，一般取 2 900 末级余速损失系数，一般 0.015 0.025 ，取 =0.020V2 末级动叶排气比容， m3 / kg 查得V2 27.414 末级径高比， 2.5 3 本机取 2.5则 m 140 2 31.266 27.414 2.5 d 1.763 m 7-3-3 确定压力级平均直径的变化采用作图法确定压力级平均直径的变化规律，如图 5 所示，在横坐标上任 取长度为 20cm 的线段 BD，用以表示第一压力级至末级动叶中心之轴向距离。 在 BD 两端分别按比例画出第一压力级与末级的平均直径值，如图 5 中的 AB 与(AB dm , CD dm ) 。根据所选择的通

30、道形状，用光滑曲线将 A C 两点连接起来，10 10AC 曲线即为压力级各级直径的变化规律。7-4 级数的确定及比焓的分配7-4-1 级数的确定7-4-1-1 级数的确定先求压力级平均直径dm在图 5 上将 BD 线段分为 10 等分， 如图 5 中 1-29 点， 从图中量出各段 长度，求出平均直径dm 100.1007 0.1063 0.1099 0.1133 0.1200 0.1251 0.1326 0. 1402 0. 1503+0. 1637 0. 1763 1011 1.308 m 7-4-1-2 压力级平均理想比焓降 d 2tt 12.227 X (kJ/kg)式中Xa 根据(

31、Xa 0.46 0.50) 范围选择，取Xa 0.50则1.308 2tt 12.227 0.5 84.428 kJ / kg 7-4-1-3 级数的确定Z htp 1 / ht (取整)式中 htp 压力级组理想比焓将； 重热系数，取 0.06则Z 1119. 14 1 0.06 / 84.428=14.051取Z 14 级21图 5 压力级平均直径变化规律校核： = Ka (1nri ) 式中Ka 系数，取Ka = 0.16 ；nri 压力级组的内效率， nri = ，nri = 0.8163 则 = 0.16 (1 0.8163) = 0.0729在误差范围内， 估取正确7-4-2 比焓

32、降分配7-4-2-1 各级平均直径的求取将图 5 中线段 BD 重新分为 13 份， 在平均变化曲线 AC 上求出各级的平均 直径，如图7-4-2-2 各级比焓分配22根据求出的各级平均直径，选取相应的速度比，根据式 ht = 12.337 2求出各级的理想比焓降，将参数列成表 3表 3 比焓降分配辅助用表格级号平均直径速度比试算理想比焓降dmxa ht11.0070.4952.121.0600.4957.731.0810.4960.041.1020.4962.451.1340.4966.161.1990.4973.971.2240.4977.081.2800.5080.991.3280.50

33、87.0101.4000.5096.7111.4740.50107.2121.5730.50122.1131.1400.50132.7141.7630.50153.4总和1229.27-4-2-3 各级比焓降的修正调整是应注意以下几点： 除氧器的抽汽压力应大于其额定值，以免负荷 变小时不能保证充分除氧；除氧器前一级抽汽压力不可过高，否则容易引 起给水除氧器内德自生沸腾；满足给水温度要求。8.汽轮机双列调节级的热力计算8-1 叶型及其选择8-1-1 叶片型线图叶栅中叶片的横截面形状成为叶型，其周线称为型线。如图 6 所示为汽轮机 叶栅参数示意图。23图 6 叶栅参数T叶栅节距； b叶栅弦长； d

34、y py 喷嘴与动叶的安装角； B叶栅宽度8-1-2 叶型及有关参数的选择8-1-2-1 叶型的选择本汽轮机喷嘴气流速度的马赫数在0.8 1.3 之间，所以选用带 b 的跨音速叶栅，具体选取如下：喷嘴 TC2b 型 叶宽 30.2mm 安装角 39第一列动叶片 TP 1b 型 叶宽 38mm 安装角 81导叶 TP3A 叶宽 32mm 安装角 80第二列动叶片 TP5A 型 叶宽 38mm 安装角 798-1-2-2 叶片弦长的选择n sin dy sin y弦长 b = B = B (mm)式中 B叶栅宽度，(mm)y y 喷嘴与动叶安装角则：喷嘴 b = = 4 7 .3 0 . 2n s

35、 i n 924第一列动叶 导叶第二列动叶bb = = 38.47 (mm)bn = = 32.49 (mm)bb = = 38.71(mm)8-1-2-3 相对节距tn 和叶片数 Z 的确定喷嘴或导叶的相对节距tn = ，在选定型叶片时估取，则喷嘴或导叶的节距 tn = tn bn (mm)动叶的节距tn = tb bn (mm)则喷嘴取tn = 0.75 tn = 0 . 7 4 7 .=9 8 (3m5 第一列动叶，取tb = 0.68 tb = 0 . 6 3 8 .=4 7 (2m6 导叶取tn = 0.60 tn = 0 . 6 3 2 .=4 9 (1m9 第二列动叶取tn =

36、0.55 tb = 0 . 5 3 8 .=7 1 (2m1 喷嘴数Zn = 冗dn e / tn (取整，偶数)式中dn 平均直径， mm 取dn = 1100 (mm) ；e 部分进气度， e = 0.35 0.45 ，取 e = 0.40则喷嘴叶片数Zn = 3. 141611000.40 / 35.98 = 38.42取Zn = 40导叶及动叶片数Zb = 冗db / tb则：第一列动叶片数Zb = 3. 14161100 / 26. 16 = 132. 10取Zb = 134导叶片数Zb = 3. 14161100 /19.49 = 177.30取Zb = 178第二列动叶片数Zb

37、= 3. 14161100 / 21.29 = 162.32取Zb = 1648-2 调节级的热力计算已知： 级流量 G=39.66kg/s ，级前参数 P0 = 8.16 MPa ， h0 = 3480.09 kJ/kg ， V0 = 0.0432m3 / kg ， 级 后 压 力 P2 = 3 . 1 MPa ， 转 速 n=3000r/min, 反 动 度 b = 16.42% ， g = 1.794% ， b = 3.436% ，C0 = 383.743m/s。25由 P0 , h0 及P2 在 h-s 图 上 查 得 级 理 想 焓 降 ht 350 kJ/kg ， 压 力 比 P2

38、 / P0 =3.11/8.16=0.3800.4,所以 m 可取 1425%，级总反动度：m b b0 .1 6 4 2 0 . 0 1 7 9 0 . 0 3 3喷嘴中理想比焓降 hn (1 )ht (1 0.2165)350 274.225 (kJ/kg)C2 3 7 8 . 8c0 2 0 0 0 2 0 0 0初速动能 h 0 1 . 7 (kJ/kg)滞止理想比焓降 hn h n h 0 c 2 7 4 . 22 5 7 1. 7 3 7 kJ/kg喷嘴出口汽流理想速度C1t 44.72 =44.72 =831.794(m/s)喷嘴速速系数 取 0.95喷嘴出口汽流实际速度 C1

39、C1t 0.95831.794 790.205(m/s) 喷嘴后压力查得P1 3.77 ，喷嘴压力比， =3.77 / 8. 16=0.462 0.546所以采用渐缩喷嘴，喷嘴出口面积即喷嘴喉部面积:A A C1 39.66 44.512cm2 n cr 0.0648 0.0648 喷嘴出口叶片高度 l An 1 1 . 9mmn Zn tn s i 1第一列动叶中理想比焓降 hb b ht 0.1642350 57.47 kJ/kg第一列动叶中理想进口汽流方向 1 tan 1 调节级圆周速度 u dn n / 60 3. 14160. 13000 / 60 172.78 m/s26则1 ta

40、n 1 790.205cos15 172.78 19. 110 第一列动叶进口汽流速度 1C1 sin1sin 1790.205sin15 sin19. 110 624.71 m/s第一列动叶进口速度动能 hw1 w12 / 2000 624.712 / 2000 195. 13 kJ/kg 第一列动叶滞止比焓降 hb hb 1w 57 . 4 7 1 9 5 . 1 kJ/kg第一列动叶出口汽流理想速度 2t 44.72 44.72 710.76 m/s 第一列动叶速度系数取 0.9第一列动叶出口汽流实际速度 2 2t 0.9710.76 639.68 m/s 第一列动叶出口绝对速度的方向和大小：2 tan 1 2 sin 2 tan 1 639.68sin18 24.412 cos 2 u 639.68cos18 172.78C 2 sin 2 639.68sin18 478.32 m/s2 sin 2 sin 24.410第一列动叶动能损失 hb (12 )hb (1 0.92 )252.60 47.99 kJ/kg第一列动叶余速损失 hc2 C22 / 2000 478.322 / 2000 114.40 kJ