叶轮式原动机扩展内容

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1、3.4叶轮式原动机——扩展内容3.4.1叶轮式原动机种类叶轮式原动机：以介质能量推动叶轮旋转，从而转换为机械能。原动机种类：水轮机；汽轮机；燃气轮机；废气轮机；风力机；液压马达等共同点：①叶轮式机械，作功元件是叶轮。②利用介质的能量，来转换为机械能。③运动形式为旋转机械。④都可用相似理论。水轮机与汽轮机叶轮电力工业用来发电的能源：水利；核能；热力（火力）；风力；海潮；太阳能；地热等。中国目前发电形式：①火力发电：锅炉——汽轮机——发电机②水力发电：水库——水轮机——发电机③核能发电：核反应堆——汽轮机——发电机④风力发电：风——风

2、机——发电机⑤潮汐发电：海浪——贯流水轮机——发电机⑥太阳能：太阳能电池⑦地热发电：西藏地热电站石油、煤炭、水利、核能、风能、太阳能、地热能世界能源利用平均比：世界能源石油天然气煤核能水力及其它需求比例%40.0423.2326.897.082.76中国能源石油天然气煤核能水力及其它需求比例%27.2.11.345.01.628.4中国能源利用平均比：中国电力情况：火力发电占国内总发电量：47%。水利发电占国内总发电量：16%；中国水利资源占世界10%，开发利用1/6。风力发电：605万千瓦。太阳能发电：10万千瓦。核能发电：4.

3、4万兆瓦，占总发电量1.8%。到2020年，核电达到4%，需增建44座风力发电潮汐发电太阳能发电3.4.2火力电站核能发电火力发电:叶轮式原动机主要用汽轮机(蒸汽轮机).锅炉(核反应堆)蒸汽蒸汽轮机发电机汽轮机：中型汽轮机：单轴：100；125；200300；600MW大型汽轮机：双轴：1300MW单轴：1200MW汽轮机工作原理：高压饱合蒸汽经喷嘴进入汽轮机，冲击叶轮高速旋转，成为旋转机械能，主轴带动发电机发电。蒸汽能量：膨胀功：蒸汽内能，进行绝热膨胀。冲击功：气流速度动能，为:（1）火力发电核能发电、地热发电与之相同。发电设备

4、：汽轮机（蒸汽轮机）+发电机工艺流程：锅炉→饱和蒸汽→汽轮机→发电机蒸汽能量（内能和动能）→机械能→电能蒸汽流程：饱合蒸汽→汽轮机内膨胀作功→凝汽器→水→水泵→锅炉↓冷却水→冷水塔饱合蒸汽(干蒸汽)——指温度在500℃，压力在9MPa的蒸汽。膨胀功：由热力学第一定律：汽轮机为绝热膨胀，所有内能都作功，即膨胀功：若想使蒸汽多作功：ω↑提高进口参数：降低出口参数：进口蒸汽：饱合蒸汽（干蒸汽）出口蒸汽：蒸汽内能△u将发出337大卡/公斤的能量。若出口压力为1MPa，则△u=94大卡/公斤。所以，汽轮机出口的压力、温度越低，蒸汽膨胀作功越

5、大。临界蒸汽锅炉:方法：在汽轮机出口安装凝汽器（冷凝器）。原理：高温蒸汽进入冷凝器后，温度迅速下降，蒸汽冷凝成水，体积缩小约三万倍，汽轮机出口压力成为真空度，进出口压差增大，气流速度加快，冲击动能增加；同时蒸汽膨胀功也增大。凝汽器：一个大型换热器，靠冷却水循环来降低蒸汽温度。冷却水是由冷水塔提供，冷水塔是一个双曲线型水泥塔。汽轮机叶轮作功：一级中：叶轮速度三角形：沿轴向分速度汽流功：推动力矩：设计流量下：式中：一级中能量计算：级中损失：级中损失有：静叶损失，动叶损失，进口冲角损失，余速损失，叶高损失，泄漏损失，叶顶损失，扇形损失，

6、摩擦损失，进汽损失，湿气损失；3.4.3水利发电（1）世界大型水电站中国水利资源：十分丰富，约占世界总量的10%。中国水利资源可用来发电大约还不到16%。今后我国将优先开发水力发电。目前，世界最大的水电站：㈠长江三峡水电站：1820万kW㈡巴西与巴拉圭合建的伊泰普水电站，在两国的界河上。85~91年建设，装机总功率：1260万kW，即1260万度/h。18台发电机组，每台70万千瓦。大坝高196米，长1064米，整个枢纽总长7744米，混凝土量：1100万立方米，横跨两国。㈢美国大古力电站建在哥伦比亚河的干流上，1933~1980

7、建设。装机总功率：648万kW，33台机组，6种类型。70万kW机组3台大坝高168米，坝长1272米，混凝土量809.3万立方米。㈣前苏联萨扬舒申斯克水电站建在西伯利亚叶尼塞河上，1963~1987建设。装机总功率：640万kW，10台机组，每台64万kW。大坝高245米（世界最高），坝长1066米，混凝土量850万立方米。㈤中国葛洲坝水利枢纽在长江宜昌，1970~1988年建设，河床式水电站。装机总功率：271.5万kW，6台机组，最大64万kW。大坝高53.8米，坝长2606.5米，最高水头27米，采用轴流式水轮机。三滩水电

8、站：坝高240米，为高弧线坝，达到世界级水平小浪底水电站：发电、蓄水、清沙，特别是清沙功能世界级难题。葛洲坝水利枢纽三峡水利枢纽——湖北宜昌长江三峡风景区，1992年全国人大通过，同年开工。2002年11月截流蓄水，2003年发电，2008年竣工。