汽轮机级的工作原理

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1、1汽轮机原理PrincipleofSteamTurbine2016.10授课教师：*****2级——由一列喷嘴叶栅（静叶栅）和其后的一列动叶栅构成的汽轮机基本做功单元。2.1概述一、汽轮机的级1.什么是级?级的结构简图34级=喷嘴叶栅+动叶栅2.1概述一、汽轮机的级2.级的结构编号和下标：0,1,2；n-nozzle喷嘴，b-blade动叶。截面：0-0特征截面或计算截面：喷嘴前：0-0；喷嘴后（动叶前）：1-1；动叶后：2-2。5通流部分：汽轮机本体中作功汽流的通道称为汽轮机的通流部分，包括主汽门、调

2、节汽门、进汽导管、进汽室、各级喷嘴和动叶及汽轮机的排汽管。1—轴2—叶轮3—动叶片4—喷嘴几个基本概念喷嘴：由固定不动的静叶栅构成的蒸汽通道。转子：汽轮机的转动部分。动叶装在转轴上，与叶轮及转轴等构成汽轮机的转动部分。62.1概述一、汽轮机的级3.级内工作过程（1）功能：推动叶轮和轴转动，以带动发电机发电。（2）蒸汽的流动路线：进入喷嘴→离开喷嘴→进入动叶→离开动叶。72.1概述一、汽轮机的级3.级内工作过程（3）能量转换：在喷嘴中将热能转换为动能，在动叶中将动能转换为机械能。两次能量转换：Ⅰ喷嘴：蒸汽在喷

3、嘴通道内膨胀，把蒸汽部分热能转换为出口蒸汽动能Ⅱ动叶：冲动力和反动力联合做功，推动叶轮旋转，将高速汽流的动能转变为旋转机械能。82.1概述一、汽轮机的级3.级内工作过程（4）工质性质的变化：蒸汽通过喷嘴和动叶后，其压力、速度的变化趋势如图右图所示。（冲动式汽轮机）w2w1特征截面或计算截面：喷嘴前：0-0；喷嘴后（动叶前）：1-1；动叶后：2-2。00221192.1概述一、汽轮机的级4.热力过程线反应级的做功过程和工质的变化特性的h-s曲线。（1）四个状态：1）滞止状态（0*状态）。2）喷嘴进口状态（

4、0状态）。3）喷嘴出口状态（动叶进口状态，1状态）。4）动叶出口状态（2状态）。10滞止状态：假设喷嘴进口初速滞止为零的状态；滞止参数：滞止状态下的汽流热力参数，用上标“0”或“*”来表示；举例：滞止焓值：喷嘴前汽流速度c0所具有的动能：2.1概述一、汽轮机的级4.热力过程线112.1概述一、汽轮机的级4.热力过程线理想过程：无不可逆损失的等熵过程；实际过程：存在着不可逆摩擦损失，动能损失转变为热能。12（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止理想比焓降喷嘴的

5、理想比焓降动叶的理想比焓降2.1概述一、汽轮机的级4.热力过程线2）熵增过程——物理意义：不可逆过程3）损失a.喷嘴损失b.动叶损失在实际研究中常认为=13（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止理想比焓降喷嘴的理想比焓降动叶的理想比焓降2.1概述一、汽轮机的级4.热力过程线2）熵增过程——物理意义：不可逆过程3）损失a.喷嘴损失b.动叶损失在实际研究中常认为=14（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止理想比焓

6、降喷嘴的理想比焓降动叶的理想比焓降2.1概述一、汽轮机的级4.热力过程线2）熵增过程——物理意义：不可逆过程3）损失a.喷嘴损失b.动叶损失在实际研究中常认为=15（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止理想比焓降喷嘴的理想比焓降动叶的理想比焓降2.1概述一、汽轮机的级4.热力过程线2）熵增过程——物理意义：不可逆过程3）损失a.喷嘴损失b.动叶损失在实际研究中常认为=16（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止

7、理想比焓降喷嘴的理想比焓降动叶的理想比焓降2.1概述一、汽轮机的级4.热力过程线2）熵增过程——物理意义：不可逆过程3）损失a.喷嘴损失b.动叶损失在实际研究中常认为=172.1概述一、汽轮机的级4.热力过程线2）熵增过程——物理意义：不可逆过程3）损失a.喷嘴损失b.动叶损失在实际研究中常认为=18余速损失2.1概述一、级的工作过程4.热力过程线2）熵增过程——物理意义：不可逆过程3）损失a.喷嘴损失b.动叶损失c.余速损失喷嘴中的能量损失动叶中的能量损失19动叶理想比焓降：滞止比焓差：喷嘴理想比焓降：喷

8、嘴损失：喷嘴实际比焓降：喷嘴及动叶的热力过程线动叶损失：动叶实际比焓降：余速损失：2.1概述20级的理想比焓降：级滞止理想比焓降：汽轮机的级的热力过程线喷嘴滞止理想比焓降：轮周损失：轮周有效比焓降：2.1概述21012hsh-s图中汽轮机级的热力过程2.1概述22⑴冲动力（Fi）：从喷嘴流出的高速汽流冲击在汽轮机的动叶上，给动叶施加的力。⑵反动力（Fr）：蒸汽在动叶通道内膨胀加速，离开动叶通道时，给动叶一个与汽流