级的轮周效率和最佳速比.ppt

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1、第三节级的轮周效率与最佳速度比thewheelefficiencyandthebestspeedratioofastage定义：蒸汽在级内所作的轮周功Pu1与蒸汽在该级中所具有的理想能量E0之比。级的轮周效率＊＊速比：圆周速度与喷嘴出口汽流速度之比。最佳速比：轮周效率最高时的速比。速比是确定轮周效率的重要参数，也是影响级的作功能力的因素，随转速或级焓降的变化，而在较大范围内变化。一、纯冲动级的轮周效率与最佳速比thebestspeedratioofapureimpulsestage（一）余速不被利用纯冲动级：Ωm=0，w1

2、=w2t，β1=β2，ca=c1t，μ0=μ1=0E0=Δht=Δhn＊1、解析法t＊＊＊＊结论：影响ηu的因素有x1、φ、ψ、α1、β2（1）当x1=0时，u=0，叶轮不动，ηu=0（2）当x1=cosα1时，u=c1cosα1，β1=β2=900，Fu=0，ηu=0（3）当0＜x1＜cosα1时，ηu的函数为连续函数，ηu＞0，则有一x1值，使ηu最大。＊＊3、、几何法在α2=900时，c2最小，δhc2最小，ηu最高则c1cosα1=2ux1op=u/c1=（1/2）cosα1通常α1=10~160，则x1op=0.

3、47~0.494、理想速比ca：喷嘴出口理想速度，假想此时整级的理想滞止焓降全部发生在喷嘴中。纯冲动级：Ωm=0，则xa=φx1＊（二）考虑余速利用余速利用对轮周效率和最佳速度比的影响比较μ1=0情况，可知①余速利用提高了轮周效率；②中间级效率曲线在最大值附近变化平稳；③余速利用使最佳速比值增大。因余速动能被利用时，c2的大小不再影响ηu，所以xa对ηu的影响减弱了。二、反动级的轮周效率与最佳速比thebestspeedratioofareactionstage反动级：Ωm=0.5，Δhn=Δhb=1/2Δht，喷嘴叶栅和

4、动叶叶栅叶型相同α1=β2，α2=β1，φ=ψ，c1=w2，c2=w1μ0=μ1=1反动级的叶栅汽道与速度三角形几何法ηu最高时，α2=900则c1cosα1=ux1op=u/c1=cosα1利用ca和c1的关系可以求得xa和x1的关系（xa）op=ucosα1/反动级轮周效率与速比x1和xa的关系4、将ηu-x1的关系画在坐标图上①反动级的轮周效率曲线在最大值附近变化比较平稳，变工况性能好；②反动级的最佳速比比纯冲动级大，在u相同及在各自的最佳速比下，反动级的做功能力较冲动级的小。③在各自的最佳速比下反动级的轮周效率高于

5、纯冲动级，这是因蒸汽在反动级中的动叶有膨胀，动叶损失少，另外反动级级间距离小，余速能够被下一级所利用，使级的效率有所提高。（反动级余速基本上能得到利用）三、带有一定反动级的冲动级的轮周效率与最佳速比四、复速级（速度级）的轮周效率及最佳速比thebestspeedratioofacurtisstage汽轮机设计时，要保证最佳速比，如纯冲动级x1op=u/c1=（1/2）cosα1=0.5u=nπd/60不能太大，一般为200~300m/s一些小容量的汽轮机，要求调节级应承担很大的焓降，因此应从减少δhc2着手，由此引出了复速

6、级。J（一）复速级的速度三角形第一、第二列动叶分别有各自的速度三角形。（二）复速级的轮周效率和最佳速比1、解析法：2、几何法：对于纯冲动级：Ωm=0，则w1=w2，c2=c1＇，β1=β2，w2=w1＇，β1=β2，α2=α1＇，β1＇=β2＇因此可将速度三角形画在一边，形成一个大三角形。c1cosα1=4ux1op=u/c1=（1/4）cosα1速度级与单列级的比较复速级的最高轮周效率低于单列级的最高值，只有在中、小型机组上才采用复速级；在x1=０～0.28之间，复速级的才高于单列级，因此在x1＜0.28时复速级才有被采

7、用的价值。反动度对复速级的影响（三）复速级的热力过程线第一列动叶焓降：喷嘴焓降：导叶焓降：第二列动叶焓降：喷嘴出口汽流速度：第一列动叶出口汽流速度：导叶出口汽流速度：第二列动叶出口汽流速度：3.已知某级的滞止理想焓降为100KJ/Kg，喷嘴、动叶和余速损失分别为余速利用系数＝0.2试求该级的轮周效率。1、级的假想速比、级的轮周效率2、什么是速比？纯冲动级、反动级和复速级的最佳速比各是什么？4、汽轮机某级假想速比0.3，级的平均直径1m，转速n=3000r/min，级的反动度0.2，动叶出口速度20m/s，动叶出汽角300，

8、喷嘴、动叶的速度系数分别为0.95、0.9，余速利用系数0.3，试求该级的轮周效率。作业