汽轮机工作原理第三节 轮周效率和级内损失

§1-3级的轮周功率和轮周功率1.轮周功率：单位时间内蒸汽推动叶轮旋转所作出的机械功uz（1）圆周方向的力一、蒸汽作用在动叶栅上的力和轮周功率uFm力为，动叶作用在汽流上的，质量为时间为设汽流通过动叶通道的）（－）＝（＝为在圆周方向的动量方程112212coscoswwmwwmFuuu由速度三角形（2）轴向的力)sinsin(2211CCGFaZpAppF)(21）（2211coscoswwmFFuu根据作用力与反作用力的关系，汽流对动叶的作用力Fu为GmG通道的蒸汽量，则为单位时间内通过动叶令uwCuwC22221111coscoscoscos)coscos(coscos22112211CCGwwGFu）（22221111sinsinsinsinwCwC蒸汽静压差22221111sinsinsinsinwCwC（3）轮周功率)()sinsin(212211ppACCGFFFZpaZbF作用力因此，蒸汽对动叶的总22ZubFFF蒸汽作用力Fu推动一列动叶栅匀速转动所作出的轮周功率)coscos(coscos(22112211CCGuwwGuuFPuu）：蒸汽所产生的轮周功u1Wkg)coscos(coscos(22112211uCCuwwuGPWu）分析：),(21fWu反动级，由于动叶转折较冲动级小，2122222121ccWu2121c)(2121222221c——蒸汽带入动叶通道的能量——蒸汽带出动叶通道的能量1.轮周效率：μ0nh0011pnhbh2bhth0th02uh2ch2p00h0chhsh-s图中汽轮机级的热力过程（a）冲动级（b）纯冲动级（a）三、轮周效率与速比的关系1．纯冲动级假设不利用上一级余速，本级余速也不被下—‘级利用分析：分析轮周效率只随速比x1的变化而变化最佳速比分析减小bminmax2cuminmax2cu用速度三角形可以说明这点的物理意义纯冲动级中，2ucosαc也可以求出从图11中1xxa来代替用假想速比余速可以部分或全部被利用时，Z1代入分析：tthh05.0m21,由12能否成立分析：10c的关系aux由于2221cc不变时，求maxu即对应求偏导数并令其为零因此令的关系1xxa分析：（1）反动级的ηu在最大值附近变化平缓——这是余速利用的共同特点（2）反动级的最佳速比要比冲动级的大U相同时，反动级的做功能力小U和初参数相同时，反动式汽轮机的级数要比冲动式的多考虑余速利用分析：),(mauxf则(1)(2)(3)1.轮周功率：2.最佳速比：简化：由图可得：轮周效率：3.流动损失和轮周效率的计算取定反动度各列叶栅理想焓降各列叶栅中的汽流出口速度各列叶栅中的能量损失有效比焓降轮周效率导叶损失系数第二列动叶损失系数由图可以看出：uxx时，复速级可以提高）当（111uu在各自的最佳速比时，)2(（3）复速级的优点：u相同时，tthh