第五章 汽轮机的变工况特性ppt课件.ppt

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1、第一节变工况下级的压力与流量的关系一、渐缩喷嘴的压力与流量的关系1.喷嘴的流量和喷嘴前后参数的关系（1）工况变动前后，均为亚临界流动：上式中：、、、为工况变动前通过喷嘴的流量、喷嘴前蒸汽压力、密度、彭台门系数。(5-1、2)(5-3)忽略温度影响（2）工况变动前后均为临界工况(2-26)则，所以（3）结论：若工况变动前后均为亚临界工况，则喷嘴的流量和喷嘴前、后的参数变化都有关系；若工况变动前后均为临界工况，则喷嘴的流量只和喷嘴前的参数有关。-喷嘴出口截面积。、、、为工况变动后通过喷嘴的流量、喷嘴

2、前蒸汽压力、密度、彭台门系数。(5-4b)（1）当、、、不变时，G只与（、）有关；*当=，==1，则G=0；（A点）*当<<时，<<1，G如图5-1之AB所示；*当=时，=，G达临界值（B点）*当<时，G保持临界流量不变，（BC）（2）当、变为另一值、时，曲线为A1B1C1。彭台门计算指出，在小于临界流量内，可用椭圆方程来精确表示流量和压力的关系。2、流量锥3、流量网前面所讲以压力、流量作为坐标，作出流量曲线ABC，每一工况对应一根曲线，不方便。为了扩大适应性，改用压力曲线。横坐标：—相对背压，

3、纵坐标：—流量比。—相对初压，—最大初压，则流量比为：根据前面所讲椭圆方程：（3－8a）根据上式作图(5-2)的流量网。图中，、、三个中只要已知其中的二个，则可以求得第三个。然后用温度修正。1、在设计工况下渐缩喷嘴前的蒸汽压力=2.16MPa，温度=350，喷嘴后的压力=0.589MPa，流量为3kg/s。若流量保持为临界值，则最大背压（）可以为多少？若要流量减少为原设计值的1/3，则在初压、初温不变时，背压应增高至何值？又设背压维持为0.589MPa不变，则初压应降低到何数值（假定初温不变）才

4、能使流量为原设计值的4/7？2、工况变动前，渐缩喷嘴的初压=8.83MPa，初温=500,背压=4.9MPa，工况变动后，初压降为=7.06MPa，背压降为=4.413MPa。试用分析法和查流量网图解法确定工况变动前后通过喷嘴的流量比系数（温度变化忽略）。二、级的变工况特性或者（5-5）汽轮机的级的变工况特性，主要是分析级中各参数（级内各项损失、反动度、级功率、效率、轴向推力等）随流量变化而变化的基本规律。（一）工况变动时，级前后压力与流量的关系1、级在临界工况下工作在临界工况下，级的静叶和动叶

5、具有相同的变化关系，即流量均为临界流量，与背压无关，只与级前参数有关。上式表明，当级在临界状态下工作时，不论临界状态发生在喷嘴中还是发生在动叶中，通过该级的流量与级前压力（滞止压力或实际压力）比成正比，与级后压力无关。2、级在亚临界工况下工作时根据连续性方程，经过一系列推导，可得出级均在亚临界工况下工作时级的流量与压力的关系：忽略温度影响时，有（3－22）当级内未达到临界状态时，通过级的流量不仅与初参数有关，而且与级后参数有关。3、一种工况下，级在临界状态,在另一种工况下，级在亚临界状态无法给出

6、具体的流量与蒸汽参数之间的关系式。设级内有Z级，则第一级：级组中的流量是否达到临界状态，取决于其末级是否处于临界状态。当末级处于临界状态时，级组即处于临界状态。否则，处于亚临界状态。级组为流量相同的若干连续几级组成，根据式（5-8a），级组中每一级均有同样的关系存在。（二）级组前、后压力和流量的关系1、级组中各级均未达临界工况：将其改写成第二级：…………第Z级：各级相加得：这里，有为常数，而温度比可看作不变，这样一来，有同理可得所以经改写得：上式称为弗留格尔公式。（5-10a）当忽略温度影响时，

7、为：（5-10b）**对于凝汽式汽轮机来说，可把调节级之外的所有级看成一个级组，这样，级组前后压力（、）相差很大，则（5-11）（5-12）2、级组内达到临界状态在工况变动时，如果级组的最后一级始终在临界状态下工作，则通过该机组的流量与级组中所有各级的初压成正比。即或（三）弗留格尔公式的应用1、弗留格尔公式的应用条件（1）假定在不同工况下，级组内各级的通流面积应保持不变。而调节级是部分进汽，而且进汽度要发生变化，因此调节级不能同压力级合为一组。（2）通过同一级组各级的流量应相同；对于凝汽机组，各

8、级回热抽汽量与总进汽量存在着正比关系，可不考虑其影响，而把除调节级之外的所有压力级看成一个级组。（3）费留格尔公式仅适用于具有“无穷多级”的级组。但一般的说，只要级数多于4～5级，其计算结果即可基本满足工程精度的需要。或者其中，——面积变化之比。一、工况变动时各级比焓降的变化规律第二节变动工况下级的比焓降和反动度的变化规律根据第二章的讨论，级的理想焓降可近似写成所以（一）凝汽式汽轮机各中间级比焓降的变化规律根据前面的讨论可知，当工况变动时，通过级的流量与级前压力成正比，即所以：(5-14)上式表