燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件

第三节透平原理与特性一、透平的类型、结构及特点类型轴流式向心式优点：流量大、效率高缺点：级的做功能力小级的做功能力大流量小、效率低应用场合：中小功率燃机大功率燃机第三节透平原理与特性一、透平的类型、结构及特点类型轴流1轴流式透平的结构整体：转子、静子

转子：动叶片、叶轮或

转鼓、主轴静子：静叶片、气缸

轴流式透平的结构整体：转子、静子转子：动叶片、叶轮或静子：2燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件3与汽轮机的主要区别（1）缸壁薄（2）级数少（3）转子、叶片需冷却（4）无调节级（5）效率变化影响显著初温的定义（1）燃烧室出口（2）第一级动叶入口（3）进入透平各股气体平均谁大？与汽轮机的主要区别（1）缸壁薄（2）级数少（3）转子、叶片4二、透平级的工作原理（一）基元级的速度三角形二、透平级的工作原理（一）基元级的速度三角形5欧拉透平公式——动量定理导出式（二）基元级中的能量转换关系——热力学第一定理导出式欧拉透平公式——动量定理导出式（二）基元级中的能量转换关系6基元级中的能量转换关系（2）动能和使相对速度提高的反作用力做功→向外输出（3）反作用力功的来源：压力势能（1）静叶栅中，压力势能降低→动能（+摩擦热）基元级中的能量转换关系（2）动能和使相对速度提高的反作用7三、透平的特性1.特性与特性线主要参数特性之间特有的关系特性线以曲线形式表示2.通用特性线常用的定性准则数

折合流量折合转速三、透平的特性1.特性与特性线主要参数特性之间特有的83.典型的通用特性线的变化3.典型的通用特性线的变化9四、透平的冷却（一）冷却系统设计要求冷却介质系统设计原则：尽量少的空气→可靠冷却（1）从不同部位引气（2）流量分配合理（3）空气清洁（二）冷却空气组织四、透平的冷却（一）冷却系统设计要求冷却介质系统设计原则：尽10燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件11（三）叶片冷却冷却方式：气膜、对流、冲击（三）叶片冷却冷却方式：气膜、对流、冲击12燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件13燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件14燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件15燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件16沿轮盘面的对流冷却通过空心叶根的冷却沿轮盘面的对流冷却通过空心叶根的冷却17冲击式轮盘面的冷却通过叶根槽道的冷却冲击式轮盘面的冷却通过叶根槽道的冷却18气缸的冷却结构气缸的冷却结构19（四）冷却技术的发展1.发散冷却（四）冷却技术的发展1.发散冷却202.闭环蒸汽冷却型式2.闭环蒸汽冷却型式21优点（1）比热容大、传热好→冷却效率高（2）不掺混→不降温、无扰动（3）空气需求量小→燃气流量大（4）热能可由底循环回收缺点（1）不大适于单循环（2）复杂，可靠性待验证优点（1）比热容大、传热好→冷却效率高（2）不掺混→不降温、22燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件23课堂小结1.第三章之第三节：介绍了透平的类型、结构、特点和工作原理、工作特性，介绍了透平转子、叶片冷却结构的特点。2.复习：建议通读本章，在阅读的基础上，籍助于思考题对第三章的内容做一全面小结。课堂小结1.第三章之第三节：介绍了透平的类型、结构、特2.24第三节透平原理与特性一、透平的类型、结构及特点类型轴流式向心式优点：流量大、效率高缺点：级的做功能力小级的做功能力大流量小、效率低应用场合：中小功率燃机大功率燃机第三节透平原理与特性一、透平的类型、结构及特点类型轴流25轴流式透平的结构整体：转子、静子

转子：动叶片、叶轮或

转鼓、主轴静子：静叶片、气缸

轴流式透平的结构整体：转子、静子转子：动叶片、叶轮或静子：26燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件27与汽轮机的主要区别（1）缸壁薄（2）级数少（3）转子、叶片需冷却（4）无调节级（5）效率变化影响显著初温的定义（1）燃烧室出口（2）第一级动叶入口（3）进入透平各股气体平均谁大？与汽轮机的主要区别（1）缸壁薄（2）级数少（3）转子、叶片28二、透平级的工作原理（一）基元级的速度三角形二、透平级的工作原理（一）基元级的速度三角形29欧拉透平公式——动量定理导出式（二）基元级中的能量转换关系——热力学第一定理导出式欧拉透平公式——动量定理导出式（二）基元级中的能量转换关系30基元级中的能量转换关系（2）动能和使相对速度提高的反作用力做功→向外输出（3）反作用力功的来源：压力势能（1）静叶栅中，压力势能降低→动能（+摩擦热）基元级中的能量转换关系（2）动能和使相对速度提高的反作用31三、透平的特性1.特性与特性线主要参数特性之间特有的关系特性线以曲线形式表示2.通用特性线常用的定性准则数

折合流量折合转速三、透平的特性1.特性与特性线主要参数特性之间特有的323.典型的通用特性线的变化3.典型的通用特性线的变化33四、透平的冷却（一）冷却系统设计要求冷却介质系统设计原则：尽量少的空气→可靠冷却（1）从不同部位引气（2）流量分配合理（3）空气清洁（二）冷却空气组织四、透平的冷却（一）冷却系统设计要求冷却介质系统设计原则：尽34燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件35（三）叶片冷却冷却方式：气膜、对流、冲击（三）叶片冷却冷却方式：气膜、对流、冲击36燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件37燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件38燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件39燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件40沿轮盘面的对流冷却通过空心叶根的冷却沿轮盘面的对流冷却通过空心叶根的冷却41冲击式轮盘面的冷却通过叶根槽道的冷却冲击式轮盘面的冷却通过叶根槽道的冷却42气缸的冷却结构气缸的冷却结构43（四）冷却技术的发展1.发散冷却（四）冷却技术的发展1.发散冷却442.闭环蒸汽冷却型式2.闭环蒸汽冷却型式45优点（1）比热容大、传热好→冷却效率高（2）不掺混→不降温、无扰动（3）空气需求量小→燃气流量大（4）热能可由底循环回收缺点（1）不大适于单循环（2）复杂，可靠性待验证优点（1）比热容大、传热好→冷却效率高（2）不掺混→不降温、46燃气轮机与联合循环(第8课透平原理与特性)课件