第四节 叶栅几何尺寸的确定1叶栅的几何特性2叶栅及叶型参数的选择3反动度的选择4喷嘴叶栅尺寸的确定5动叶栅尺寸的确定6汽轮机级动静叶栅的面积比叶栅定义简化汽轮机级叶栅叶栅定义轴流式汽轮机叶栅的气动特性1、叶型几何参数中弧线—叶型型线诸内切圆中 心的连线;叶型转折角 —在中弧线两端 点处切线间的夹角;弦长b—中弧线两端点的距离( 投影长度);叶型中弧线挠度f —弦长与中弧 线上平行与弦长方向的切线之 间的距离;B叶型最大厚度dmax:叶型诸内切圆的最大值;进出口缘厚度d1、d2:组成进出口圆直径;相对出口缘厚度:d2/o; o为喉口最小截面2、叶栅几何参数第一节 概 述动、静叶栅几何参数前缘点前额线后缘点后额线中弧线几何进口角汽流进口角几何出口角汽流出口角叶片安装角3、气流参数二 叶栅及叶型参数的选择 (一)叶栅类型的选择不同马赫数时冲动式叶栅和反动式叶栅的叶型常用喷嘴及动叶叶型的基本几何特性HQ-2TC-2A(B)出汽角2安装角s(二)出汽角1和2的选择 1:影响到汽轮机的做功能力、效率及叶片高度适当 1做功能力 、轮周效率 1过小 1、*2减小,使汽流在动叶栅中转折厉害动叶损失增加 在高压段 一般冲动级 1=110~140反动级 1=140~200 在低压级 1逐级增大,后面几级冲动级达200左右 复速级中 为不使1、*2太小,1可取大些,130~1802:冲动级: 复速级:叶片高度l(三)叶片个数和高度的选择(三)叶片宽度的选择叶片制造工艺和通用性原则三、 冲动级内反动度的选择三、 冲动级内反动度的选择(续)选择原则:根部不漏汽也不吸汽。
a) 根部反动度较大时:产生根部漏汽现象; b) 根部反动度很小或为负值时:产生根部吸汽现象; c) 根部反动度r=0.03~0.05时:不漏汽也不吸汽因为:泵浦效应射汽抽汽效应ej=0.01~0.02叶轮反动度三、 冲动级内反动度的选择(续)四、喷嘴叶栅尺寸的确定喷嘴在圆周上的分布调节级喷嘴组( 每组八个喷嘴)部分进汽的喷嘴组外形部分进汽度e的选择部分进汽度e的选择原则: 1)使叶栅的端部损失及部分进汽损失之和最小; 2)考虑结构因素的影响一般压力级:e=1调节级:e<1;e≯0.8 但e≮0.15反动级:e=1缩放喷嘴示意图五、动叶栅尺寸的确定Δt:顶部盖度 Δr:根部盖度因离心力的作用 Δt>Δr 凝汽式汽轮机最末几级,lb>lb‘, γ=12~150,但不能太大, 否则汽流无法充满整个汽道盖度的选择盖度过小:会使汽流撞击动叶栅而造成损失原因:制造和安装误差,运行时动静 部分变形不一致,汽流向外扩散等原因盖度过大:使停滞的蒸汽被吸到动叶汽道中扰 乱汽流叶高与盖度之间的关系六、 其他结构因素的确定(一)级的动静叶栅的面积比(二)级的轴向间隙与径向间隙(一)级的动静叶栅的面积比(二)级的轴向间隙与径向间隙装有窄喷嘴的焊接隔板小结本节的主要内容是计算级通流部分的主要尺寸,即 喷嘴叶栅和动叶栅的出口高度。
(一)叶栅型式的选择 选择好的叶栅型式,是取得较高级效率的主要保证 ,选择时应注意动、静叶栅的配对要求 (二)叶栅高度计算 叶栅出口高度是按流量连续性方程来确定的,因为 动叶栅即为旋转的喷嘴叶栅,因此它们在高度计算公 式中的各项具有一一对应性三)叶高公式中几个主要参数的选择1.喷嘴出汽角α1 α1大小的选择与做功能力和叶型损失有关,按推荐 值为好α1选的小,可使喷嘴出口高度ln增大,反之 使ln减小2. 部分进汽度e 部分进汽度e小,可使叶高增大,反之使叶高减小 它的选择依据,应使部分进汽损失和叶高损失之和 最小,这时的叶高为最有利的叶高,这时的部分进汽 度为最合适的部分进汽度3.动叶栅进口高度的选择 本级动叶栅进口高度由喷嘴叶栅的出口高度加上盖 度,下级喷嘴叶栅的进口高度等于上级动叶栅的出口 高度加上盖度,依次类推 4.冲动级反动度的选择 阶段平均直径处反动度选择的主要依据是使叶根 处的蒸汽不泄不漏,这是获得较高级效率的一个重 要措施,在此基础上,按照叶高和平均直径推算出 平均直径处的反动度Ωm (四)动、静叶栅面积比 反动度Ωm对级效率有极大的影响,而且还直接影 响到通流部分的强度和推力。
设计中反动度的值, 在实际中能否兑现,是个值得研究的问题,必须在 结构上加以保证,保证的办法是用动、静叶栅的面 积比来实现,因为一定的反动度必有一定的动静叶 栅面积比与之对应。