汽轮机复习知识点

《汽轮机复习知识点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽轮机复习知识点（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、汽轮机整理知识点2第一章1、级的概念由一列静叶栅和一列动叶栅组成完成蒸汽的热能转换成转子的机械能的最基本工 作单元2、分类纯冲动级热力特点：Qm=O，汽流在动叶通道中不膨胀。hb = 0结构特点：动叶叶型为对称弯曲，即动叶内各流通截面相同流动特点：动叶进出口处压力P1=P2，汽流的相对速度W=w2；性能特点：做功能力大，但效率较低，损失大。反动级 ：热力特点：动静叶中蒸汽膨胀程度（焓降）相等。hn=hb=0.5ht,Qm=0.5,实际略小于 0.5结构特点： 动、静叶通道的截面基本相同；动静叶型相同流动特点： 压降基本相同, c1=w2。性能特点：做功能力最小,流动效率最高。冲动级热力特点：

2、膨胀主要发生于喷嘴中,为提高流动效率动叶中也有少量膨胀,hn hb, 般 Q=0.05 0.30结构特点： 动叶通道的弯曲程度小于静叶。流动特点： 动叶中增速小于静叶。性能特点：相同几何尺寸下做功能力比反动级大流动效率较纯冲动级高。复速级（双列速度级）热力特点：汽流在导叶和动叶通道中膨胀较小。结构特点：导叶和动叶为等截面通道流动特点：导叶中汽流只转向不加速.性能特点：做功能力最大，流动效率最低。3、反动度表示蒸汽在动叶通道中的膨胀程度。定义为动叶中的理想比焓降与级的滞止理想AhAh比焓降之比,级的平均直径处的反动度用Qm来表示。Q二亍沁 一b-m Ah o Ah o + Ahtnb4、热力过程

3、线绘制级的滞止理想比焓降Ah0 =Ah +Ah +6 htnbc 0轮周有效比焓降Ahu动叶损失 余速损失之=Aho 6 h 6 h 6 h 喷嘴损失tnbc和喷嘴损失n 1 It动叶损失6 h = h 一 h c 2 b62 h 21 = _2_c 22余速损失-喷嘴理想比焓降Ahn动叶理想比焓降-Ah喷嘴的滞止理想比焓降Ah0n级的滞止理想比焓降Aht0b111 u rC1CPS十 CjCOS *21 -h WjC-DS 2.tb)兀d nu bu表示动叶平均直径处的圆周速度60c喷嘴1 (动叶2)出口气流的绝对速度w气流相对速度离开喷嘴1 (动叶2)a叶轮旋转平面与绝对气流速度c的夹角

4、B叶轮旋转平面与相对气流速度w的夹角5、临界压力与临界速度1)临界速度喷嘴的临界速度仅与进口参数有关与流动中有无损失和损失的大小无关 与当地声速相等的气流速度( 2)临界压力c1c(3)临界压比=临界压力p1c与滞止压力p00之比，叫临界压比nc8 (丄菟 nc p 0 K+16、蒸汽在喷嘴斜切部分内的膨胀8 8(1)n nc喷嘴喉部截面AB上 ci p pAB 1cAB 1ABa sin-1()斜切部分不膨胀，只起导流作用，流速小于或等于音速。1ACp1p1cA AB -1 sin a -1 -1nn1 n nAB sin a -1 Ac -11n(2) & 喷嘴喉部截面AB上c = c p

5、 = p在斜切部分，汽流从n ncAB1cAB1c膨胀到背压 ，A点成为扰动源，发出一组特性线形成膨胀波区。汽流通过特性线后，速度增加，压力下降，直到压力为背压，此时汽流偏转617、(1)轮周效率nu定义：1kg蒸汽所作出的轮周功Wu与蒸汽在该级所消耗的理想能量 E0 之比称为级的轮周效率。Wn =uu E0c2t ET0=0 阳金n 血hcc1 _c2 2的计算M 余速利用系数2u (c cos a + c cos a )= 11 22c 2 卩 c 2a 1 2M0表示本级利用上一级余速动能的份额Mx表示本级余速动能被下一级利用的份额ux =1c2)级的速比c1最佳速比：对应最高轮周效率的

6、速(x i)opa.纯冲动级最佳速比 (x )1 op1=cos a2轴向排汽，效率最高1C为级的假想理想速度，即假定级的滞止理想焓降全部在喷嘴中等比熵膨胀所获 a得的理想速度。轴向排汽，效率最高b典型反动最佳速比(x ) =cos a1 op1c.典型复速级最佳速比(x ) = icosa轴向排汽，效率最高1 op 41(3) 能损分析式 用来分析各种轮周损失所占比例较为方便E h 6 h 6 h 6 h01 cnbc27-i2uE0Zn喷嘴损失系数，行讥唱Z b动叶损失系数，Z b= 5 hb/E0Z c2余速损失系数，Z c2= 5 hc2/E0（1）叶栅损失a. 叶型损失机理1. 边界

7、层（附面层）摩擦损失边界层摩擦损失的大小i）叶型ii）表面光洁度iii）叶型表面压力分布2.边界层脱离引起的涡流损失3.尾迹损失4.冲波损失叶型损失的影响因素：1.进汽角的影响 2.相对节距影响b.端部损失（叶高损失）机理: 端部损失是指气流流过叶顶及叶根边界区域时产生的能量损失。端部损失的影响因素: 叶型、相对节距、安装角进气角等; 相对高度T = l / b（2） 级内损失包括喷嘴损失&hn、动叶损失&入余速损失6h_2、叶高损失扇形损失6h0、叶 轮摩擦损失6hf部分进汽损失She.漏汽损失6hs、湿汽损失6hxa. 叶高损失Shl也称端部损失5 h = a山 匕=S hi l u i

8、Eb. 叶轮摩擦损失 Shf0组成: 1.叶轮两侧及围带表面粗糙度引起的摩擦损失2.子午面内的涡流运动引起的损失c.扇形损失She特点：1.叶栅的相对节距 t/b 不是常数（,而是从内径向外径成正比例增加的 这样除了平均直径处的相对节距为最佳外，其他各截面偏离最佳值，这就带 来了流动损失。 ）2.叶栅出口汽流在轴向间隙中存在着压力梯度，即由内径向外径静压力逐渐增加，所以会产生径向流动损失。e =d. 部分进汽损失 Sheztn_n_兀dm组成 :鼓风损失:发生在不加喷嘴的弧段内；斥汽损失:发生在装有喷嘴的工作弧段内（当 e1 时，只有当动叶通过喷嘴弧段时，才有工作蒸汽通过作功。 当动叶通过无喷

9、嘴弧段时，不但没有工作蒸汽作功，反而象鼓风机风 扇一样，与充满停滞的蒸汽摩擦，产生损失。）e. 漏汽损失aha 冲动级（隔板漏汽损失5h、动叶顶部的漏汽损失5 h）pt防治措施：开设平衡孔，动叶根部设汽封片，选择合理的反动度使根部 不吸不漏；隔板汽封使用高低齿汽封 反动级 漏汽量要比冲动级漏汽量大防止措施：尽量减少径向间隙，采用径向轴向汽封结构；较长扭叶片无 围带时，可削弱动叶顶部；设法减小叶顶反动度。f. 湿汽损失 ahx1、损失产生原因：湿蒸汽过饱和现象对级的能量转换产生影响为理想比焓降减少形成过冷损失湿蒸汽在膨胀过程中析出水珠，在汽水两相流动中，低速的水珠被高速的蒸汽挟带着流动，从而消耗

10、了汽流的一部分动能，称之为挟带损失。水珠的速度小于汽相的速度，偏离动叶入口方向的水珠撞在动叶进口处的背 弧上，产生阻止叶轮旋转的制动作用，克服它要消耗一部分有用功，称之为制 动损失。水珠撞在喷嘴进口处的壁面上，扰乱了主汽流，造成损失，称之为扰流损失。采用捕水装置，当从级内排除部分液相的同时，都不可避免的伴随着一部分 蒸汽同时被抽出汽轮机，造成工质损失。2、常用去湿方法及防护措施（1）.由捕水口，捕水室和疏水通道组成的级内捕水装置（ 2 ） . 具有吸水缝的空心喷嘴（3）.采用出汽边喷射蒸汽的空心喷嘴损失分析：例全周进气的级没有部分进气损失采用转鼓的反动式汽轮机不考虑叶轮摩擦损失 过热蒸汽区工作

11、的级没有湿气损失 米用扭叶片的级不存在扇形损失 调节级不考虑隔板漏气损失 低压级有时可不考虑叶轮摩擦损失 较长叶片中不考虑叶高损失9、级的相对内效率：级的有效比焓降人几与级的理想可用能量E0之比称为级的相对内效率，简称级效率，用表示，级的有效比焓降Ahi可表示为Ah =Aho-8h -8h -8h -8h -8h -8h -8h -8h -8hitnbl0fe 8xc?=Ah o 工 8 htAh Aho 一工 8h 耳=卜=t为余速利用率，n为衡量汽轮机的重要经济指标E0 Aht0 一片8 hc210、级的实际热力过程曲线E 8h是该级除轮周损失外的另外几种损失之和3点是该级的实际排汽点如果

12、余速被利用，3点是下级进口滞止状态点。第二章1、重热现象和重热系数1)重热现象：上一级的损失造成比熵的增大将使后面级的理想比焓降增大，即上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用的现象等压线之间的理想比焓降随着比熵的增大而增大SAh -Ah mac(2)重热系数a =-ttAhmact各级具有相同的相对内效率levi整台多级汽轮机相对内效率耳 mac =iAhmaciAhmac=q lev - (1+a)i2、多级汽轮机各级段的特点(一)高压段：特点：(1)高压、高温，比容小，蒸汽容积流量小(2) 喷嘴出口汽流方向角Q较小。冲动式a= 1114，反式汽轮机 取 a = 14 20。( 3)

13、在冲动汽轮机的高压段，级的反动度一般不大。( 4)各级比焓降不大，比焓降的变化也不大。漏汽损失较大。叶轮摩擦损 失也较大，高压段各级的效率较低，叶高损失也较大(二)低压段特点(1)蒸汽容积流量很大，要求很大的通流面积，叶片高度势 必很大。( 2)级的反动度在低压段也明显增大( 3)余速损失较大；湿汽损失，而且越往后该项损失越大； 漏汽损失很小；叶轮摩擦损失很小；没有部分进汽损失。( 4)对于低压级，由于湿汽损失很大，使效率降低，特别是最后几级，效率降低更多。三)中压段特点（1）叶高损失较小；没有部分进汽损失；漏汽损失较小，叶轮摩擦损失也较小，也没有湿汽损失；中压各级的级内损失较小，效率要比高压级和低压级都高（2）中压各级反动度一般介于高压级和低压级之间，且逐渐增大。（3）高压缸效率最低，中压缸的工况较好，故效率最高。3、汽轮机装置的评价指标、汽耗率、热耗率与煤耗率的定义及用途汽轮机性能评价指标中有绝对效率和相对效率两种,Ahmac P耳= i= ii Ahmac Ptt相对内效率-汽轮机有效焓降与理想焓降之比a.b.c.1）相对效率-汽轮机的机械效率：汽轮机的轴端功率与汽轮机的内功率之比耳=P / P m e i 发电机效率：发电机的输出功率与汽轮机的轴端功率之比“=P / Pg el ed.汽轮发电机组的相