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1、叶轮机械原理 长叶片级与多级涡轮 叶轮机械原理 长叶片级与多级涡轮 涡轮长叶片级的定义 dm-涡轮平均直径； L-涡轮叶片高度 叶轮机械原理 长叶片级与多级涡轮 不采取扭曲产生的附加能量损失 ： 1、沿叶高冲角变化引起附加损失； 2、径向流动损失 3、级后气流参数不均匀引起的掺混附加损失 叶轮机械原理 长叶片级与多级涡轮 叶轮机械原理 长叶片级与多级涡轮 动叶进口角扭曲 较静叶出口较大 与压气机的区别：出口绝对对气流 角上升、相对气流角下降 叶轮机械原理 长叶片级与多级涡轮 叶轮机械原理 长叶片级与多级涡轮 叶轮机械原理 长叶片级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 轴流涡轮的长叶片级 叶轮机械原
2、理 第十章 涡轮级与多级涡轮 等内径、等外径的区别 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 多级轴流涡轮重热系数 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 3、多级涡轮的焓降分配与级数的确定 影响焓降的因素： （1）平均直径 （2）转速 平均直径的变化规律影响涡轮焓降分配 叶轮机械
3、原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 等内径： 由于级的平均直径逐渐增加，级的焓降逐级 增加； 转子加工容易，易于叶片通用； 外壳倾斜，壁面附近容易发生分离损失； 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 等外径： 由于级的平均直径逐渐减小，级的焓降逐级 减少； 低压级叶片长，叶片扭曲剧烈，易出现负的 反动度； 机组径向尺寸小，适用于航空机组。 等中径介于两者之间 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 焓降分配原则： 1、末级焓降小，易于减少出口余速损失； 2、第一级焓降适当增加，有利于降低燃气 温度，提高涡轮使用寿命。 缺点：增加第一级焓降则小，气流转折角
4、大，流动损失增加。 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 确定方法： 1、由强度条件和结构要求确定平均直径 2、选取速比确定级的平均等熵焓降(载荷系数) 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 级数的确定： 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 多级涡轮的相对内效率： 1、进气阀门和进气管路中的损失 2、连通管路中的损失（汽轮机） 3、排气压力损失 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 多级涡轮的设计计算： 1、通流形式的确定 2、级数、反动度、各级焓降的分配 3、参照短叶片级的设计计算方法完成各级的设 计计
5、算 叶轮机械原理 第十章 涡轮级与多级涡轮 例：燃气透平的设计参数为： 透平排气压力： 燃料系数=0.2，燃气流量G=26.71kg， 透平转速n=7900转/分 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 涡轮机的功率要随外界负荷的变化而变化： 汽轮机通常采用流量调节的方式 燃气轮机改变工质的工作参数 （流量也会发生改变） 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 流量变化时气体的速度、密度都会发生变 化，这会引起涡轮级中气体的压力、温度、焓 降、速比、反动度等主要参数的变化，进而引 起涡轮机各项损失和效率的变化。 以流量为独立变量，以其它参数为因变 量，变工况的
6、研究就是研究其它因变量的变 化规律以及各变量间的相互关系 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 燃气轮机运行时，转速的变化与外界负荷 变化相关： 转速变化工质的流量、热力参数可能单 独或相关联的发生变化，以转速变化为因变 量分析工作情况、热力参数的变化规律可以 使变转速的特性在等转速的基础上加以讨论 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 一、变工况时叶栅的工作特性 叶栅流量 与叶栅前后气动参数的变化关系 静叶栅与动叶栅连续方程相似，因此只需 将参数换为相对坐标参数结论仍然可用 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 静叶栅进口气流参数分别为P0、T0和P1时 ： 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 临界压力取决与进口状态参数，所以此式具有通用性 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 单级涡轮特性 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 双转子压气机防喘原理 ： 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 涡轮的外特性 流量不变转速降低速度三角形变化 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 涡轮的外特性 扭矩、轮周功与转速的关系 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 涡轮的外特性 纯冲动级与反动级扭矩、转速变化关系 反动级具有较大的启动扭矩 叶轮机械原理 第十一章 涡轮的变工况 级的等熵滞止焓降为常数时的外特性
