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1、能源动力装置基础能源动力装置基础 2-12-1本文由 wangqiuyang10 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。叶片机械（透平机械） 第二章 叶片机械（透平机械）能源动力概况结构简单（主体部件少） 结构简单（主体部件少） 理论复杂 用途广泛目前单机水平 最大流量： 风机) 最大流量：660000m3/min (风机 风机 最高功率： 万 风机)， 最高功率：8 万 Kw (风机 ， 风机 130 万 Kw (汽轮机组 汽轮机组) 万 汽轮机组 最大转速： 万 膨胀机) 最大转速：80 万 r/min (膨胀机 膨胀机 特点：流量
2、大、功率大、转速高；连续流动； 特点：流量大、功率大、转速高；连续流动；易损件少第一节 典型结构和级 一、典型结构 1、单级单吸悬臂离心泵 、单级单吸悬臂离心 单吸悬臂离心泵 蜗壳 进口 叶轮 转轴能源动力轴承轴承2、单级双吸水平中开式离心泵 、单级双吸水平中开式 双吸水平中开式离心泵 蜗壳 转轴 叶轮能源动力轴承 进口 进口轴承3、多级（4 级）离心泵 、多级（ 级能源动力转轴键4、单级离心通风机 、单级离心通风机能源动力特点： 特点：板金结构转轴轴承轴承5、增压器（单级压缩机，单级涡轮机） 、增压器（单级压缩机 单级涡轮机 压缩机，离心压缩机 5-压缩机叶 压缩机叶 轮(离心 离心) 离心
3、 6-扩压器 扩压器 7-空气进口 空气进口 8-出口 出口能源动力轴流涡轮机 1-燃气进口 燃气进口 2-喷嘴 喷嘴 3-涡轮叶轮 涡轮叶轮 (轴流 轴流) 轴流 4-出口 出口单级压缩机 单级膨胀机 压缩机， 6、空调用膨胀机 （单级压缩机，单级膨胀机）能源动力两 个 相 同 的 径 流 叶 轮 叶轮 叶轮 飞 机 上 用7、涡轮喷气发动机原理简图 、 动叶 静叶 静叶 动叶能源动力1-空气入口 2-压气机 级) 3-燃油 4-燃烧室 空气入口 压气机 压气机(17 级 燃油 燃烧室 5-涡轮 级) 6-喷管 涡轮(3 级 喷管 涡轮定义和表示 和表示） 二、级（定义和表示） 导叶或喷嘴、
4、蜗壳等) 导叶或喷嘴、蜗壳等) 或者动叶栅 静叶栅 或者动叶栅+静叶栅 动叶栅能源动力固定元件( 定义 一个旋转叶轮 + 固定元件(扩压器或分类 常用径流级轴流级1、 径流级（常用子午面和径向面表示） 、 径流级（常用子午面和径向面表示）能源动力通过旋转轴的平面 子午面通过旋转轴的平面，也称为轴面 ； 子午面 通过旋转轴的平面， 面上叶片为旋转投影。 面上叶片为旋转投影。 径向面则是垂直于旋转轴的平面。 径向面则是垂直于旋转轴的平面。蜗壳扩压器喷嘴蜗壳径向工作机 径向工作机叶轮径向原动机 径向原动机2、轴流级（常用子午面和周向面表示） 、轴流级（常用子午面和周向面表示） 周向面表示 子 午 面
5、 叶轮能源动力工作机级后导叶 原动机级喷嘴 周 向 展 开 面工作机级 叶 后导叶 原动机级动叶叶 喷嘴动叶第二节叶轮中能量转换欧美表示 能源动力叶轮进出口 进出口速度三角形 一. 叶轮进出口速度三角形r r r 矢量定义 定义： 1. 矢量定义： c = w + u叶轮旋转才有 旋转才有速度三角形 叶轮旋转才有速度三角形 速度绝对 、相对 、牵连 绝对 c、相对 w、牵连 u 速度 绝对反向 u 正向标量关系 关系： 2. 标量关系： W ccu=ccos()=u - cm ctg()绝对速度 与周向速度 的夹角 绝对速度 c 与周向速度 绝对速度 与周向速度 u 的夹角 u相对速度 与周向
6、速度 的反(正)方向夹角 相对速度 w 与周向速度 方向夹角 相对速度 与周向速度 u 的 正 方向3、一般由下面三个条件画出： 、一般由下面三个条件画出： 底边 u: u=2rn/60 底边 底边 u 上的高 底边 上的高 cm: cm =qm /(F) 上的高能源动力cm= wm =哪个分量 ?某角度或线段： 某角度或线段：例如高 cmWcucucu=cmtg()=u - cm ctg()进口的 或 与叶轮前导叶出口 进口的 1(或 1):与叶轮前导叶出口 1b 有关 与叶轮前导叶出口 出口的 或 与叶轮出口叶片角 出口的 2(或 cu2):与叶轮出口叶片角 2b 等参数有关 与叶轮出口叶
7、片角离心叶轮速度三角形能源动力能源动力 3/h,转速 转速 n=2900rpm, 例 1：叶轮的流量 v=56700m ：叶轮的流量 q 转速出口直径 D 出口宽度 b 出口直径 2=0.88m,出口宽度 2=0.182m,出口角 出口宽度 出口角 2=2b =50o, 进口直径 1=0.6m,宽度 1=0.21m, 进口直径 D 宽度 b 宽度 进口无预旋(c 进口无预旋 1u=0)，不可压缩流体，请计算有关参 ，不可压缩流体， 并画出进出口速度三角形？ 离心叶轮 离心叶轮) 数，并画出进出口速度三角形？(离心叶轮 解:边 u1=D1n/60=91.1m/s; u2=D2n/60=133.6
8、m/s; 边上的高 c u 边上的高 1m=c1r= qv /(D1b1)=39.79m/s 边上的高 c2m=c2r= qv /(D2b2)=32.06m/s c1u=0 或 1=90o，进口为直角速度三角形2=2b =50o，或 W2u =c2r ctg 2=27.35m/s或 c2u=u2-c2r ctg 2=106.25m/s例 1 图 图u 的反方向 的反方向能源动力2=50oc2r =32.06 w1 u1 = 9 1.1 w2u=27.35w2 c1 =c1r=39.79c2 u2 =133.6c2u= u2 - w2u能源动力轴流叶轮速度三角形动叶栅工作机动叶栅原动机涡轮机进、
9、 涡轮机进、出口速度三角形能源动力能源动力 3/s，叶片顶部直径 例 2、轴流叶轮的流量 v=38m 、轴流叶轮的流量 q ，Dt=1.5m，根部直径 h=1.05m，转速 ，根部直径 D ，转速n=960rpm, 气 流转折角 进口无预旋，不可压缩流体， 流转折角 2-1=15o，进口无预旋，不可压缩流体，请计 算叶片平均面上有关参数，并画出进出口速度三角形？ 算叶片平均面上有关参数，并画出进出口速度三角形？ 解：在叶片平均面上，平均直径为Dm=(Dt*Dh)0.5 在叶片平均面上，平均直径为 边u1=u2=Dmn/60=63.08m/s; 高 c1z=c2z= qv / (Dt2-Dh 2
10、)=42.14m/s 进口为直角速度三角形； 1=90o，进口为直角速度三角形； 由 1=arctg(c1r/u1)=33.745o 得2=1+(2- 1)=48.745o；或计算 w 或计算 2u=c2z ctg 2=36.96m/s 或计算 c 或计算 2u 都是为定底边上的一个点例 2 图 图 w1 w2 w2u w1u - w2u u=u1c1 =c1r=c2r c2 c2u= u2 - w2u c2u - c1u u=u2能源动力等高、等底的进出口速度三角形； 等高、等底的进出口速度三角形； w1u - w2u = c2u - c1u例 2-1. 决定如下情况的机器形式，画出各叶轮进
11、出口速 决定如下情况的机器形式， 度三角形，分析其特点。 度三角形，分析其特点。 100m/s m/s， 115m/s m/s， 90 60m/s m/s， u1=u2=100m/s ， w1=115m/s ， 1=90 ， w2=60m/s ， 轴向分速为常数， 90 轴向分速为常数，2w2 为扩压的工作机。是轴流式机械， 为扩压的工作机。 由图 所以 u = - w 1u + c 1u = - w 2u + c 2u w 2u- w 1u = c 2u - c 1u = c u；能源动力w 2z= w 1z = c 2z = c 1z = c 1mn=32000rpm， 200mm 320
12、00rpm mm， 80mm mm， n=32000rpm，r1=200mm，r2=80mm， n/60 335. 60= u1=d1n/60=335.1m/s, u2=(d2/d1)u1=134.04m/s； 134.04m/s； m/s能源动力是径流式机械， 一般为膨胀的原动机。 u1u2 是径流式机械 ， 一般为膨胀的原动机 。 =387m/s， c1=387m/s， =200m/s， c2=200m/s， 2=95， =95 =90 1=90 。绝对速度分量 分量： 4. 绝对速度分量：能源动力c =c +c +c2 2 u 2 r2 zcm = cr? cm = cz ?=c +c2 u2 m1
