《蒸汽轮机 燃气轮机》导学案3

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1、蒸汽轮机燃气轮机【教学课题】蒸汽轮机燃气轮机【教学目标】1.知识目标ü了解轮机与复式活塞内燃机的差别，轮机的特点和优越性。ü知道蒸汽轮机知道的构造、工作原理、特点和主要用途。ü知道蒸汽轮机和燃气轮机的构造，特点和主要用途。2.能力目标ü会自己动手制作简易微型汽轮发电机ü区分蒸汽轮机和燃气轮机的工作原理3.情感态度与价值观能够辨别在日常生活和一些新领域当中是运用的是哪种的轮机。【课程预习】了解蒸汽轮机和燃气轮机的工作原理。【教学重难点】重点：轮机的工作过程和各自的优缺点难点：轮机的工作原理【教学内容】一、从活塞机到燃机工质在工作部分所做的功不能全部转到发动机的曲轴上，成为有用功输出。其中有相当

2、大的一部分要消耗在转动装置上，这部分损失叫做机械损失。为了提高热机的机械效率就必须尽可能减少在转动过程中损失的无用功，从而提高有用功的比例。蒸汽机和活塞内燃机的工作部分都是汽缸和活塞，要把动力转到曲轴上，就必须吧活塞上的往复直线运动转换成曲轴的转动。二、蒸汽轮机1、概述汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机，它的优点是功率大、效率高、结构简单、易损件少，运行安全可靠，调速方便、振动小、噪音小、防爆等，在炼油厂还可以充分利用炼油过程的余热生产蒸汽作为机泵的动力，这样可以综合利用热能。正因为这些优点，蒸汽轮机在炼油厂得到了广泛的应用。2、汽轮机的种类蒸汽轮机的种类繁多，根据其工作原理、性能、结

3、构特点等，可按如下几方面进行分类。分类名称说明按工作原理分冲动式汽轮机蒸汽主要在喷嘴叶栅内膨胀反动式汽轮机蒸汽在静叶栅与动叶栅内膨胀按所具的级数分单级汽轮机通流部分只有一个级多级汽轮机通流部分有两个以上的级按蒸汽在汽轮机轴流式汽轮机蒸汽流动方向与轴平行辐流式汽轮机蒸汽流动方向与轴垂直内流动的方向分周流式汽轮机蒸汽流动方向沿圆周流动按汽轮机热力系凝汽式汽轮机排汽压力低于大气压力抽汽背压式汽轮机排汽压力高于大气压力，中间有抽汽统特征分类背压式汽轮机排汽压力高于大气压力电站汽轮机用于发电按用途分工业汽轮机用于带动泵、压缩机泵船用汽轮机作为船舶的动力装置按汽轮机进汽压低压汽轮机1.2~1.5MPa中

4、压汽轮机2~4 MPa按力分次高压汽轮机5~6 MPa高压汽轮机6~12 MPa超高压汽轮机12~14 MPa低速汽轮机n＜3000 转/分按转速分中速汽轮机n＝3000 转/分高速汽轮机n＞3000 转/分汽轮机的主要元件是由喷嘴（也称静叶）与动叶（也称叶片）两个部件组成。喷嘴固定在机壳或隔板上，动叶固定在轮盘上。蒸汽通过喷嘴时，压力下降，体积膨胀形成高速汽流，推动叶轮旋转而作功。如果蒸汽在叶片中压力不再降低，也就是蒸汽在叶片通道中的流速（即相对速度）不变化，只是依靠汽流对叶片的冲击力量而推动转子转动，这类汽轮机称为冲动式，也称压力级，在工业中应用广泛。如果蒸汽在叶片中继续膨胀（简称相对速

5、度）比进口时要大，这种汽轮机的作功不仅由于蒸汽对叶片的冲击力，而且还有由于蒸汽相对速度的变化而产生的巨大的反作用力，因此这类汽轮机称为反动式汽轮机。只有一列喷嘴和一列动叶片组成的汽轮机叫单级汽轮机。由几个单级串联起来叫多级汽轮机。由于高压蒸汽一次降压后汽流速度极高，因而叶轮转速极高，将超过目前材料允许的强度。因此采用压力分级法，每次在喷嘴中压力降都不大，因而汽流速度也不高，高压蒸汽经多级叶轮后能量既充分得到利用而叶轮转速也不超过材料强度许可范围。这就是采用多级汽轮机的原因。如果由于蒸汽离开每一级叶片的流速仍高，为了充分利用汽流的动能，可用导向叶片将汽流引入第二排叶片中（每一个叶轮可安装二排叶

6、片）进一步推动转轴做功，这称为速度分级，简称速度级（又称复速级）。速度级常用于小型汽轮机，或汽轮机的第一级。三、燃汽轮机1、燃气轮机的组成及工作原理C——compresserT——TurbineB——Combustionchamber2、燃气轮机的发展公元前150年埃及哲学家Hero发明了一个玩具－－汽转球(Aeolipile）1629-GiovanniBranca利用蒸汽驱动涡轮旋转磨粉机1687IsaacNewton－－蒸汽货车1791JohnBarber第一个利用现代燃气轮机的热力学原理申请的设计专利1872-Dr.F.Stolze(1836-1910)设计了真正的第一台燃气轮机，具有

7、多级涡轮和单级的压气机，但并没有靠自身动力转动起来1914-CharlesCurtis，档案记载的应用燃气轮机第一人1930年FrankWhittle申请了第一个用于喷气推进的燃气轮机专利1941年第一台安装在飞机上的燃气轮机诞生（速度＝370MPH，1000磅推力）1939－HansvonOhainandMaxHahn第一架喷气式飞机（HE-178）1100磅推力，400MPH速度；采用离心压气机，后改用轴