汽轮机原理第一章

1、第一章蒸汽轮机级的工作原理，华北电力大学热能工程系，牙齿章节的主要内容，第一节，第二节蒸汽从喷嘴和动叶通道流出的3段循环电力和闰周效率4节叶栅的机动特性5段内损失和等级的相对内效率6段热设计原理7段热计算示例第八节扭力叶片级，第一节是华北电力大学热能工程系、等级、反动度的概念和特点建构停止(精子):汽缸、喷嘴、隔板、包含隔板的旋转部分(转子):包括主轴、叶轮(或鼓)、动叶栅栏、皮带、肋、联轴器和相关结件。控制部分：曹征系统、保护装置、油系统等。1，介绍汽轮机本体，2基本概念，通流部分：汽轮机本体中工作流的通道称为汽轮机通流部分。包括主蒸汽、调节阀、吸入管、吸入室、各级莲蓬头、动叶和汽轮机的排气

2、管。汽轮机等级：基本工作单位，由莲蓬头叶列和紧邻的移动叶列组成。转子：涡轮旋转部分。动叶安装在铰链上，与叶轮、铰链等一起构成汽轮机的旋转部分。莲蓬头：由固定静态级联组成的蒸汽通道。汽轮机的等级，蒸汽轮机是将蒸汽的热量转化为转子机械能的动力机器，牙齿能量的转换通常是通过冲动作用原理和反动作用原理实现的。冲动及反动力冲动：一个移动的物体撞击另一个物体时，静止或速度受到阻碍，改变速度的大小和方向，同时给妨碍运动的物体施加作用力，牙齿力是冲动力。反动力：当蒸汽在汽轮机中通过动叶通道时，蒸汽继续膨胀并加速，当蒸汽离开动叶通道时，动叶给与蒸汽流动运动方向相反的作用力，牙齿力是反动力。第二，蒸汽的冲动作用原

3、理和反动作用原理，从喷嘴流出的高速蒸汽流碰到汽轮机的动叶，受到动叶的干扰，改变其速度的大小和方向，同时，蒸汽流给动叶施加了冲动动力。蒸汽在动叶通道内加速膨胀离开动叶通道时，给动叶与蒸汽运动方向相反的作用力，牙齿力是反动力。一般来说，蒸汽在动叶通道内流动时，一方面在动叶上起冲动Fi的作用，另一方面在动叶通道内继续膨胀，在动叶上起反动力Fr的作用。牙齿两个力的方向都与蟑螂圆周方向不一致，两个力的合力F作用于同叶门，其车轮周方向的分力Fu产生同叶。注意：冲击力的大小主要取决于单位时间内通过同叶通道的蒸汽的质量和速度的变化，蒸汽质量越大，速度的变化越大，冲击力就越大。汽轮机等级的力分析： P7图1.1

4、.1-1.1.2所示的三级工作过程，火电厂的能量转换过程，蒸汽的等级内流动过程：图1.1.1在莲蓬头(nozzle)中说明。在移动的叶片(blade)上：动能变为机械能(有冲动级和反动级)。对于冲动式汽轮机，蒸汽通过喷嘴和动叶时，其压力和速度的变化趋势如右图所示。特征截面或计算截面：莲蓬头之前：0-0；莲蓬头后(移动的树叶前):1-1；树叶移动后：2-2。注意：参数下标与截面编号相同。蒸汽膨胀增加条件为压差合理的蒸汽循环度结构，移动，静叶门几何参数：平均直径DM，叶片高度L，叶栅间距T，叶栅宽度B，叶栅通道入口宽度A，出口宽度a1和a2，叶型弦长B和出口边缘厚度，出口蒸汽流动角度。，动叶进出口

5、蒸汽速度三角形：流体力学观点、莲蓬头、动叶和蒸汽流动特性动叶以圆周速度U旋转。从喷嘴以绝对速度C1流出的蒸汽流具有相对于动叶的运动和相应的相对速度W1。流入本级铜叶。蒸汽流以相对速度w2离开了东叶，东叶以圆周速度U旋转，因此出口绝对速度为C2。流入下级正叶(莲蓬头)；由c、w、u组成的速度三角形如下图所示。速度三角形的组成铜叶进口速度三角形：C1，w1，U铜叶出口速度三角形：C2，w2，U注意：U等于进出口速度三角形，铜叶进出口蒸汽速度三角形，符号为C1:莲蓬头出口蒸汽流的绝对速度w1:莲蓬头出口蒸汽流的相对速度C2:铜叶出口蒸汽流的一般：静止参数：叶栅通道速度为零的蒸汽热参数，显示为上标“0

6、”。理想过程：所有可逆损失的等熵过程；实际过程：有不可逆摩擦损失，动能损失变成热。莲蓬头和东叶的热力过程，东叶异常比下降：停滞比焓差：莲蓬头异常比下降：莲蓬头损失：莲蓬头实际比焓降：东叶损失：东叶实际比焓降：剩余速度损失：等级异常比下降：计算表达式：讨论，讨论，h-s也严格地说，因为等压线在比熵增加的方向上发散，但由于莲蓬头损失小，使用中的反动度沿同叶高度不同。对于短的直叶级，平均反动度也以M表示，但反动度沿东叶高度变化的变化可以忽略。(威廉莎士比亚、反动、反动、反动、反动、反动和反动)对于较长的刀片级别，计算其他截面时必须使用该截面的反动度。5，等级的类型和特征：轴流、冲动、反动等级：蒸汽在

7、动叶通道中膨胀的程度(及反动度)大小。纯冲动级：m0特征：蒸汽在莲蓬头内膨胀，在同叶不膨胀，只改变方向。蒸汽与东叶镇、出口处的压力和蒸汽类的相对速度相同。也就是说，P1=P2、hb=0、hn=ht、w1=w2。同叶型几乎对称弯曲。也就是说，动叶的每个流动截面几乎相同。动叶只受到入口蒸汽流的冲击力和出口蒸汽流的反动力，但没有蒸汽膨胀，就加速了对动叶的反动力。工作能力大，但效率低，损失大，现在不再采用了。特性：P1P2，HB=HN=0.5ht莲蓬头，移动的叶子的叶子类型相同。动叶既受到入口蒸汽流动的冲击动力，又受到动叶通道中蒸汽膨胀加速、改变方向后流出时的反动力。工作能力小，效率高于纯冲级，上部蒸

8、汽多。反动级别：m0.5，特性：P1P2，HN HB蒸汽作用作用于动叶的主要是冲动力，小部分是反动力。在最佳速度比中，工作能力大于反动级，效率高于纯冲级，在汽轮机中得到了广泛应用。冲动级：m0.05-0.3，压力级和速度级特征：牙齿级在叶轮上只安装了一个动叶门，因此也称为一列级。压力级可以是冲动级或反动级。说明：目前常用的是两个转换阶段，因此也称为双列速度或变速。即，由固定莲蓬头叶、导向叶和安装在同一叶轮上的两列移动叶条组成的级别。特征：续薪都是冲动的。工作能力大(与单个列级相比):通常在一级内要求大降时采用。为了提高复速度效率，其设计有一定的反动度。速度级(复速度级):蒸汽动能转化为转子机械

9、能的过程在等级内至少进行一次。曹征标高和未协调标高：是否根据负荷大小按标高划分流量区域。曹征标高：流面积随负荷的变化而变化的标高(例如，莲蓬头调整的第一个标高)。单列水平：可负担的理想焓减少，通常在80-130kJ/kg之间效率很高。适用于具有默认负载的大型设备。双列等级：通常可承受195-250kJ/kg之间较大的理想焓降。效率低。适合具有峰值负载的设备。牙齿水平可以在运行时改变流速面积，达到调节汽轮机负荷的目的。中小型蒸汽轮机以变速为调节级。大型蒸汽轮机一般使用单列冲动级作为调节级。总是做部分吸入器。非协调标高：流速区域不会随负荷的变化而变化的标高。特征：可能是全州吸入器，也可能是部分吸入

10、器。级别特性，级别类型和特性摘要，6，级别简化一元流模型和基本方程，简化一元流模型基本假设：流是稳定流，绝热流是绝热流，对理想气体，基本方程，连续性方程的数值和微分，可以得到连续性方程的另一种形式，连续性方程：流体质量守恒。Gv=Ac，表达式：每Q kg的质量蒸汽通过系统时从外部吸收的热量，J/KG；绝热时为零。每个W kg的质量蒸汽通过系统时外部的机械工，J/kg。能量方程：能量守恒定律，状态方程：一个截面中蒸汽的各种状态参数之间的关系由状态方程确定，对于理想气体：pv=RT表达式：P气体的绝对压力，PA；v气体容量，m3/kg；t热力学温度，k；R一般气体常数，R=461.5J/kgK。状

11、态或过程方程，等比熵过程方程：形式中：K是常数熵指数。过热蒸汽：k=1.3饱和蒸汽：k=1.135湿蒸汽：k=1.035 0.1x(x是过程的初态干度)变化过程方程：形式中：N变化过程指数；过程方程：蒸汽从一种状态变为另一种状态的过程由过程方程确定，理想气体：说明：表达式中的减号表示在流动过程中压力和速度会向相反的方向变化。运动(动量)方程反映了作用于蒸汽流动的力和蒸汽速度变化之间的关系。气体的另一个重要特征是压力波传播速度，即声速。声速计算公式：结论：声速取决于蒸汽流动的当地温度，与压力无关。马赫数M: M=1表示临界状态，气动方程，第一节概述(运行和思考)，1。阐述了蒸汽轮机级的概念和蒸汽

12、级内能量的切换特征。2.蒸汽移动和在顶叶门膨胀的过程在h-s图中的表达。3.反动度的定义和表现。4.等级的类型和特征。5.铜叶进出口速度三角。，2节蒸汽在喷嘴和东叶通道中的流动过程，华北电力台热能工程，莲蓬头出口蒸汽计算及临界状态蒸汽在莲蓬头倾斜部分膨胀，需要分析东叶出口蒸汽流量计算的小知识喷嘴，一般采用有倾斜部分的点轴喷嘴的分析计算方法，可以应用于东叶。“牙齿”部分的内容如下：(注：，)特征：蒸汽通过喷嘴时压力逐渐减慢，速度逐渐提高的结果：蒸汽的热量在蒸汽的动能膨胀过程线上，例如右侧0-1线，1，喷嘴中的蒸汽根据能量方程的已知数据，莲蓬头前蒸汽的P0，t0，c0背压P1外气量w=0和外热更换

13、q=0，莲蓬头出口蒸汽速度计算，公式1:主要用于莲蓬头计算。表示莲蓬头出口蒸汽流的理想速度大小是由拥塞异常比下降决定的。两个茄子基本公式，公式2:给出蒸汽特性的初始状态时，它只是压强比的单质函数，计算时必须注意单位。也就是说，必须将kJ/kg转换为J/kg，才能将c1t单位计算为m/s。否则容易出错。注意事项，必须掌握的概念，莲蓬头压力比：莲蓬头后压力和莲蓬头前静压的比率，莲蓬头出口蒸汽流的实际速度C1，蒸汽流的特征：粘性摩擦阻力导致c1t减少到C1摩擦生热，从而使h1t增加到h1计算公式。莲蓬头速度系数莲蓬头损失，讨论，莲蓬头速度系数，理论上困难，Ln12-15mm的值急剧下降。Ln15mm

14、，设计时选择标准；莲蓬头宽度时间损失很小。对于收缩喷嘴，通常采用0.97。根据叶片高度ln的变化曲线讨论了逐次莲蓬头速度系数。莲蓬头损失：莲蓬头效率：莲蓬头能量损失系数：N(可变过程金志洙)，K，关系：P15图1-2-2，喷嘴的蒸汽参数，流速，等比熵比减少之间的关系莲蓬头通道剖面减少；C1的增长比v的增长快得多。Hxhc:超音速区域；减少和扩大莲蓬头通道截面；C1的增加比v的增加慢。Hxhc:莲蓬头通道截面位于临界点，即临界截面(颈部)压力P和本地声速A沿莲蓬头流道逐渐减小，C1和V逐渐增大。喷嘴的蒸汽流动临界状态，几个茄子概念临界状态：蒸汽流动速度等于当地声速时的状态临界参数：临界状态的所有

15、参数临界参数特性对研究级工作流程具有重要意义。其中最重要的是临界速度c1c。临界速度c1c，结论K值确定后，临界速度c1c仅与蒸汽的静止初始参数相关，与流动过程中的损耗和损耗大小无关。蒸汽的静止初始参数不变，c1c不变，h0nc不变。临界压力p1c和临界压力比NC，临界压力临界压力比结论：等熵过程中，NC与K相关的过热蒸汽：k=1.3，NC=0.546干饱和蒸汽：k=1.135，NC=0.577，喷嘴的通过能力N牙齿1减小时，Gnt如果N=NC，则Gnt=Gnc达到最大值，到达图形上的b点。在n牙齿NC中继续减小时，Gnt不再更改，仍为Gnc，图中的AB线。，莲蓬头临界压力比和理想临界流量，临界压力比：理想临界流量：格式中：过热蒸汽：k=1.3，=0.6673；干饱和蒸汽：k=1.135，=0.6536；湿蒸汽：k=1.035 0.1x，x=10.84=0.635 0.632，通过喷嘴的实际流量Gn，公式：n是莲蓬头流量系数：过热蒸汽：n=0.97饱和蒸汽：n=1.02实际临界流量Gn定义渐进喷嘴的曲线