汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　內(nèi)容摘要 </b></p><p>　　50MW凝汽式汽輪機(jī)最末級(jí)的熱力核算，分為設(shè)計(jì)工況和變工況，首先核算設(shè)計(jì)工況的各個(gè)參數(shù)，得出級(jí)效率和級(jí)的內(nèi)功率；由已知終總參數(shù)用倒序法核算末級(jí)變工況，最終算出變工況下的級(jí)效率，級(jí)的內(nèi)功率和反動(dòng)度，分析比較工況改變會(huì)帶來(lái)哪些影響。</p><p>　　關(guān)鍵詞 最末級(jí) 設(shè)計(jì)工況 變工況 倒序法&

2、lt;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　概述................................................. 3</p><p>　　1.1 背景..................................................... 3</p>&l

3、t;p>　　1.2 概念..................................................... 3</p><p>　　1.3 方法..................................................... 3</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)完成的工作..............................

4、............. 3</p><p>　　原死數(shù)據(jù)............................................ 4</p><p>　　設(shè)計(jì)工況下的熱力核算................................ 5</p><p>　　3.1 查值.................................

5、..................... 5</p><p>　　3.2 噴嘴出口氣流速度及噴嘴損失................................ 5</p><p>　　3.3 動(dòng)葉進(jìn)出口速度及能量損失.................................. 6</p><p>　　3.4 級(jí)效率與內(nèi)功率...........

6、................................. 8</p><p>　　3.4.1 輪周功及其效率.......................................... 8</p><p>　　3.4.2 級(jí)后各項(xiàng)能量損失........................................ 9</p><p>　　

7、3.4.3級(jí)效率和級(jí)內(nèi)功率........................................ 11</p><p>　　3.5 軸向推力的計(jì)算............................................ 11</p><p>　　變工況下的熱力核算.................................. 11</p>&l

8、t;p>　　4.1 原始數(shù)據(jù).................................................. 11</p><p>　　4.2 動(dòng)葉熱力計(jì)算.............................................. 12</p><p>　　4.2,1 確定排汽狀態(tài)點(diǎn)和動(dòng)葉出口狀態(tài)點(diǎn)......................

9、.... 12</p><p>　　4.2.2 動(dòng)葉柵計(jì)算.............................................. 14</p><p>　　4.2.3 噴嘴的熱力計(jì)算.......................................... 15</p><p>　　4.2.4 級(jí)的功率與效率的計(jì)算.......

10、............................. 18</p><p>　　分析與討論.......................................... 18</p><p>　　六．結(jié)論................................................ 22</p><p><b>　　參考文

11、獻(xiàn)</b></p><p><b>　　一．概述 </b></p><p><b>　　1.1 背景</b></p><p>　　隨著電力需求的迅速增長(zhǎng)，電力負(fù)荷的多樣性及可變性在所難免，而電能的不可儲(chǔ)藏性決定了發(fā)電機(jī)組的工況必須隨著電力負(fù)荷的變化而變化。所以發(fā)電機(jī)組常常需要偏離設(shè)計(jì)工況運(yùn)行。作為發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)

12、機(jī)，汽輪機(jī)也必然受到變工況運(yùn)行的影響。汽輪機(jī)整機(jī)變工況熱力核算是建立在單級(jí)核算基礎(chǔ)上的，因此研究單級(jí)熱力核算對(duì)于順利完成整機(jī)熱力核算任務(wù)有重要意義。鑒于此我們選擇50MW凝汽式汽輪機(jī)變工況熱力核算。 </p><p><b>　　1.2 概念</b></p><p>　　汽輪機(jī)在設(shè)計(jì)參數(shù)下運(yùn)行稱為汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)工況，由于汽輪機(jī)的主要尺寸基本上是按設(shè)計(jì)工況確定的，而汽輪機(jī)

13、功率在運(yùn)行時(shí)將根據(jù)外界的需要而變化，汽輪機(jī)參數(shù)均有可能變化，從而引起蒸汽流量，各級(jí)參數(shù)及功率的變化，稱為汽輪機(jī)的變工況。為了估計(jì)汽輪機(jī)在新工況下運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，可靠性與安全性，有必要對(duì)新工況進(jìn)行熱力核算，核算項(xiàng)目有噴嘴，動(dòng)葉前后參數(shù)，級(jí)效率，級(jí)功率，反動(dòng)度等。</p><p><b>　　1.3 方法</b></p><p>　　汽輪機(jī)變工況的核算方法很多，當(dāng)新工況偏離

14、設(shè)計(jì)工況不遠(yuǎn)時(shí)可以用近似估算法，偏離較遠(yuǎn)時(shí)或在特殊工況，就需要進(jìn)行逐級(jí)核算求取級(jí)的各項(xiàng)參數(shù)。汽輪機(jī)逐級(jí)核算一般有兩種方法：順序法，倒序法；由已知級(jí)前參數(shù)依次向后計(jì)算，從而求得噴嘴后和動(dòng)葉后的參數(shù)的方法稱為順序法，倒序法是已知級(jí)后參數(shù)倒推計(jì)算依次求得動(dòng)葉前和噴嘴前的參數(shù)。順序法一般用于求噴嘴和動(dòng)葉全部是亞臨界的情況，超臨界時(shí)用順序法求解困難，由于本變工況設(shè)計(jì)為超臨界的，并且已知最末級(jí)的排汽壓力和排汽焓，所以宜選用倒序法核算。</p&

15、gt;<p>　　1.4 設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作</p><p>　　根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確度的要求不同，熱力核算可采用詳細(xì)的熱力核算，也可以采用近似的算法。本次設(shè)計(jì)要求的是單級(jí)的詳細(xì)熱力核算。由給定的不同的原始條件，單級(jí)的詳細(xì)熱力核算又分為順序計(jì)算和倒序計(jì)算兩種基本方法，以及將這兩種算法結(jié)合起來(lái)的混合算法。本設(shè)計(jì)采用以給定的變工況后的級(jí)后狀態(tài)為起點(diǎn)，由后向前計(jì)算的倒序法對(duì)某型汽輪機(jī)最末級(jí)進(jìn)行詳細(xì)的變工況熱力核算。

16、</p><p>　　要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)范完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書，并通過(guò)指導(dǎo)老師組織的小型答辯</p><p><b>　　二．原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　流量G=33.6kg/s，噴嘴平均直徑dn=2.004m，動(dòng)葉平均直徑db=2.0m，級(jí)前壓力p0=0.0134Mpa，級(jí)前干度x0=0.903，噴嘴圓周速度u1=314.6m/s，

17、動(dòng)葉圓周速度u2=314m/s，反動(dòng)度Ωm=0.574，級(jí)前余速動(dòng)能Δhc0=11.05kJ/kg，噴嘴速度系數(shù)φ=0.97，噴嘴出汽角α1=18°20’，噴嘴高度ln=0.665m，噴嘴出口截面積An=1.321m2；級(jí)后壓力p2=0.0046Mpa，級(jí)后干度x2=0.866，動(dòng)葉出口截面積Ab=2.275m2，動(dòng)葉出汽角β2=32°54’。</p><p>　　設(shè)計(jì)工況下的熱力核算<

18、/p><p><b>　　3.1. 查值</b></p><p>　　根據(jù)已知條件：級(jí)前壓力 p0=0.0134MPa ，級(jí)前干度 x0= ??0.903 查 水 蒸 汽 性 質(zhì) 計(jì) 算 軟 件得 ： </p><p>　　t0=51.65 ℃ </p><p>　　h0=2363.56 kJ/kg</p>&

19、lt;p>　　s0=7.3363 kJ/(kg?℃)</p><p>　　v0=10.060265m3/kg</p><p>　　同理，由 P2=0.0046 Mpa, X2=0.866查得</p><p><b>　　t2=31.4 ℃</b></p><p>　　s2=7.356 kJ/(kg?℃)</p

20、><p>　　h2=2232.95 kJ/kg</p><p>　　V2=26.4070899 m3/kg</p><p>　　假定蒸汽在本級(jí)的過(guò)程為等熵過(guò)程, P2=0.0046 Mpa，s0=7.3363 kJ/(kg?℃) 查得： </p><p>　　t2t=31.4 ℃</p><p>　　h2t=222

21、6.97 kJ/kg</p><p>　　v2t=26.3318655 m3/kg </p><p>　　X2t=0.8635</p><p>　　從而得整個(gè)末級(jí)的理想比焓降：</p><p>　　3.2 噴嘴出口氣流速度及噴嘴損失</p><p>　　噴嘴前的滯止參數(shù)為:</p><p&g

22、t;　　由h0* =2374.61kJ/kg,s0=7.3363 kJ/(kg?℃)查得：p0*=0.01453864Mpa，</p><p>　　t0*=53.32℃，v0*=9.35155 m3/kg，x0*=0.9062</p><p><b>　　噴嘴截面形狀計(jì)算：</b></p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)系數(shù): </b

23、></p><p><b>　　臨界壓比：</b></p><p>　　噴嘴中的理想比焓降： </p><p>　　噴嘴中的滯止理想比焓降：</p><p><b>　　噴嘴后的理想比焓：</b></p><p><b>　　從而查得：

24、</b></p><p>　　p1=0.00861654 MPa，t1t=42.93℃,v1t=14.9542459m3/kg，x1t=0.886</p><p>　　噴嘴前后壓比： </p><p>　　所以蒸汽在噴嘴中的流動(dòng)狀態(tài)為亞音速流動(dòng)，所以為漸縮噴嘴且噴嘴出口壓力等于p2 。 </p><p>　　噴嘴出

25、口氣流理想速度：</p><p>　　噴嘴出口氣流實(shí)際速度：</p><p><b>　　噴嘴損失：</b></p><p>　　3.3．動(dòng)葉進(jìn)出口速度及能量損失</p><p>　　動(dòng)葉中理想比焓降： </p><p>　　動(dòng)葉進(jìn)口氣流方向角：</p><p>　　動(dòng)葉進(jìn)

26、口氣流速度： </p><p>　　動(dòng)葉進(jìn)口速度動(dòng)能： </p><p>　　動(dòng)葉滯止比焓降: </p><p>　　動(dòng)葉出口氣流理想速度： </p><p>　　查圖得動(dòng)葉速度系數(shù)ψ=0.95</p><p>　　動(dòng)葉出口氣流實(shí)際速度： </p><p>　　動(dòng)葉出口絕對(duì)速度之方向

27、與大?。?lt;/p><p>　　由于為亞音速流動(dòng)，所以噴嘴出口汽流出口角等于噴嘴出汽角α1=18020′,而且由已知條件可以做出動(dòng)葉的進(jìn)出口三角形：</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p><b>　　動(dòng)葉損失：</b></p><p><b>　　余速損失：</

28、b></p><p><b>　　求動(dòng)葉高度lb：</b></p><p>　　動(dòng)葉柵進(jìn)口高度:已知ln=665mm,由書P37表2-3查得：?r=1.5mm ，?t=3.5mm，</p><p><b>　　得到：</b></p><p>　　動(dòng)葉入口高度： </p>&

29、lt;p><b>　　則動(dòng)葉出口高度：</b></p><p>　　3.4 級(jí)效率與內(nèi)功率</p><p>　　3.4.1 輪周功及輪周效率</p><p>　　無(wú)限長(zhǎng)葉片輪周有效比焓降為 </p><p><b>　　輪周效率：</b></p><p>　　單位質(zhì)

30、量蒸汽對(duì)動(dòng)葉所作輪周功為:</p><p><b>　　輪周效率: </b></p><p>　　用式（3-4-2）和（3-4-4）計(jì)算得到輪周效率應(yīng)相等，不過(guò)常存在誤差，其誤差要求為：</p><p><b>　　葉高損失：</b></p><p>　　輪周有效比焓降： Δhu=Δhu'

31、-Δhl=112.18 kJ/kg (3-4-7)</p><p>　　在允許誤差范圍內(nèi)，說(shuō)明前面計(jì)算正確。</p><p>　　3.4.2 級(jí)后各項(xiàng)能量損失</p><p><b>　　葉輪摩擦損失：</b></p><p>　　其中u=(u1+u2)/2=314.3 m/s , V2=26.40708

32、99 m3/kg </p><p><b>　　隔板漏汽損失: </b></p><p>　　求葉頂漏氣損失 ： </p><p>　　從而得動(dòng)葉出口實(shí)際比焓：</p><p><b>　　由p1和h2查得：</b></p><p>　　t2=42.93 ℃

33、，s2=7.1273 KJ/(Kg*℃) kJ/(kg?℃)，v2=14.4894420m^3/Kg m3/kg，x2=0.8585。</p><p><b>　　動(dòng)葉蒸汽流量：</b></p><p>　　εb=P2/P1=0.5338 </p><p>　　所以在動(dòng)葉為超音速狀態(tài)，即

34、蒸汽在動(dòng)葉的流動(dòng)為超音速流動(dòng)，則：</p><p>　　由h1*與s1查得：p1*=0.009MPa ，v1*=14.2868482 m3/kg x1*= 0.8897</p><p>　　由pcr與hcr查得：vcr =23.5676845 m3/kg </p><p>　　由p1=0.00861654Mpa和h1=2309.463 kJ/kg 查得v1=14.

35、983 m3/kg，x1=0.8877 </p><p><b>　　動(dòng)葉漏汽損失：</b></p><p><b>　　級(jí)內(nèi)有效比焓降：</b></p><p><b>　　葉頂漏汽損失：</b></p><p><b>

36、　　濕汽損失： </b></p><p>　　3.4.3 級(jí)效率和級(jí)內(nèi)功率</p><p><b>　　級(jí)效率的計(jì)算</b></p><p><b>　　級(jí)的有效焓將：</b></p><p><b>　　級(jí)效率： </b></p><p>

37、;　　2) 級(jí)內(nèi)功率的計(jì)算</p><p>　　3,5 軸向推力的計(jì)算</p><p>　　軸流式汽輪機(jī)所受蒸汽的軸向推力由以下四部分組成：</p><p>　　1 作用在全部動(dòng)葉片的軸向力Fz1</p><p>　　2 作用在葉輪面和輪轂部分的的軸向力Fz2</p><p>　　3 作用在轉(zhuǎn)子凸肩上的軸向力

38、Fz3</p><p>　　4 作用在軸封凸肩上的軸向力Fz4，因軸封凸肩很小，故這一部 分的軸向力也很小，在實(shí)際計(jì)算中往往不予考慮。</p><p>　　四. 變工況熱力核算</p><p><b>　　4.1 原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　流量G=33.6kg/s，噴嘴平均直

39、徑dn=2.004m，動(dòng)葉平均直徑db=2.0m，級(jí)前壓力p0=0.0134Mpa，級(jí)前干度x0=0.903，噴嘴圓周速度u1=314.6m/s，動(dòng)葉圓周速度u2=314m/s，反動(dòng)度Ωm=0.574，級(jí)前余速動(dòng)能Δhc0=11.05kJ/kg，噴嘴速度系數(shù)φ=0.97，噴嘴出汽角α1=18°20’，噴嘴高度ln=0.665m，噴嘴出口截面積An=1.321m2；級(jí)后壓力p2=0.0046Mpa，級(jí)后干度x2=0.866，動(dòng)葉

40、出口截面積Ab=2.275m2，動(dòng)葉出汽角β2=32°54’。</p><p>　　變工況條件：G1=40.32kg/s， p21=p2=0.0046Mpa, h21=2311 kJ/kg</p><p>　　解：由該級(jí)級(jí)后的蒸汽狀態(tài)向級(jí)前進(jìn)行計(jì)算葉熱力計(jì)算</p><p>　　4.2 動(dòng)葉熱力計(jì)算</p><p>　　4.2.

41、1 確定排汽狀態(tài)點(diǎn)和動(dòng)葉出口狀態(tài)點(diǎn)</p><p>　　根據(jù)題意h21=2231kJ/kg,p21=0.0046Mpa,由查得v21=26.383m3/kg ，x21=0.8652,s21=7.3495 7.3495 KJ/(Kg*℃)得到排氣點(diǎn)1，如圖4-1所示，在進(jìn)行核算前，用近似法估算</p><p>　　設(shè)計(jì)工況下，動(dòng)葉山口處音速為：</p><p>　　而

42、w2=392.2455m/s,w2>a可知末級(jí)動(dòng)葉片出口是超臨界的。</p><p>　　變工況下，流量增大，則動(dòng)葉出口速度更是超音速。因此，可用壓力與流量成正比的關(guān)系求出 </p><p>　　........................... (4-2-3)</p><p>　　噴嘴前壓力： Mpa............ (4-2-

43、4)</p><p>　　為確定動(dòng)葉出口的蒸汽狀態(tài)，而需要先估算變工況下級(jí)的幾項(xiàng)損失： </p><p>　　在h-s圖上由點(diǎn)1沿P21等壓線截取ΣΔh=49.666KJ/Kg,則得動(dòng)葉實(shí)際出口狀態(tài)點(diǎn)2，有h21=2261.334KJ/Kg，. x21=0.8777 , v21=26.7637103 m^3/Kg</p><p>　　4.2.2動(dòng)葉

44、柵計(jì)算</p><p>　　欲求動(dòng)葉出口實(shí)際速度，考慮到動(dòng)葉出口速度是超臨界的，故不能用連續(xù)性方程式計(jì)算，為此需先求取動(dòng)葉喉部的臨界壓力(p21)cr ，(ρ2)cr。</p><p>　　為求可作假想過(guò)程線2-4,并在其上選取不同的點(diǎn)及其相應(yīng)的，假定這些點(diǎn)為臨界值，按下式計(jì)算。</p><p>　　按上式求出數(shù)據(jù)如表4-1所示。</p><p&

45、gt;<b>　　表4-1</b></p><p><b>　　動(dòng)葉實(shí)際出口速度：</b></p><p><b>　　動(dòng)葉出口偏轉(zhuǎn)角：</b></p><p>　　作動(dòng)葉出口速度三角形，由速度三角形求出或按下式求: </p><p><b>　　校核余速損失：

46、</b></p><p>　　為此，重新確定點(diǎn)1，h21'=2261.334kJ/kg，考慮到余速損失之間的差值不</p><p><b>　　大，因此，</b></p><p><b>　　動(dòng)葉損失：</b></p><p>　　沿p21線從2 點(diǎn)向下截取△hbξ=10.889

47、98kJ/kg得點(diǎn)3，h31=2250.4442kJ/kg,</p><p>　　V31=26.62687 m^3/Kg,x31=0.8732。</p><p><b>　　動(dòng)葉滯止理想焓降：</b></p><p>　　由動(dòng)葉出口理想狀態(tài)點(diǎn)3向上Δhb1*=111.69(kJ/kg)，得動(dòng)葉進(jìn)口滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)4*：p4*=0.01091Mpa,v

48、*=12.242 m^3/Kg。</p><p>　　初估計(jì)動(dòng)葉理想焓降：</p><p><b>　　式中取設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　由點(diǎn)3垂直向上截取=102.72kJ/kg得動(dòng)葉進(jìn)口狀態(tài)點(diǎn)4,查得p41=0.01029151Mpa與估計(jì)值較接近， V41=12.9024127 m^3/Kgv41,=0.9036 校核動(dòng)葉假想過(guò)程

49、線無(wú)誤，不需重新擬定。</p><p>　　4.2.3. 噴嘴的熱力計(jì)算</p><p>　　暫不考慮撞擊損失，因其數(shù)值小，影響不大，則可認(rèn)為點(diǎn)4即是噴嘴出口的蒸汽狀態(tài)點(diǎn)。 </p><p>　　式中=1.035+0.1=1.035+0.1x0.93=1.12536。 因?yàn)?gt;，則汽流在噴嘴斜切部分發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但與相差很小，偏轉(zhuǎn)角不大，故先暫不考慮偏轉(zhuǎn)，先算出動(dòng)葉

50、實(shí)際進(jìn)口速度，以便初步校核。</p><p>　　重定點(diǎn)4，由點(diǎn)3垂直向上取Δhb1'=102.265(kJ/kg)得點(diǎn)4'，此時(shí)，P11 = 0.0102563 MPa,v41=12.9421635 m^3/Kg, x41= 0.9034。</p><p>　　再求噴嘴喉部的臨界壓力。</p><p>　　作噴嘴假想過(guò)程線7-4'，并在其上

51、取點(diǎn)4''，4"',查得 ,之值，再按下式求。</p><p>　　計(jì)算結(jié)果如表4-2所示。</p><p><b>　　表4-2</b></p><p>　　當(dāng)==30.52kg/（）時(shí)，由表4-2用插值法求得=0.010493825Mpa，=1/12.683kg/。</p><p>

52、<b>　　計(jì)算汽流偏轉(zhuǎn)角：</b></p><p>　　根據(jù)動(dòng)葉進(jìn)口速度三角形有：</p><p><b>　　校核：</b></p><p>　　此值與=102.265J/kg相差甚微，則以=102.61kJ/kg為最后確定值.</p><p><b>　　計(jì)算撞擊損失。</b&

53、gt;</p><p><b>　　撞擊損失：</b></p><p>　　沿線由點(diǎn)4'向下截取0.2222kJ/kg得噴嘴實(shí)際出口狀態(tài)點(diǎn)5（實(shí)際上因0.2222值很小，點(diǎn)4'與點(diǎn)5重合),h51=2353.6678 kJ/kg.</p><p><b>　　噴嘴損失：</b></p><

54、;p><b>　　估算噴嘴理想焓降：</b></p><p>　　式中c01和c11取設(shè)計(jì)值，待對(duì)上一級(jí)進(jìn)行變工況計(jì)算后，才能對(duì)此值進(jìn)行校核。</p><p>　　由點(diǎn)6向上截取=687.1kJ/kg，得噴嘴進(jìn)口狀態(tài)點(diǎn)7，此時(shí)，=0.0168Mpa(與估算值接近），Xo1=0.9212,h71=2416.0478kJ/kg。取等于設(shè)計(jì)值，即=11.05KJ/kg

55、，由點(diǎn)7垂直向上截取11.02KJ/kg，得噴嘴進(jìn)口滯止?fàn)顟B(tài)點(diǎn)8。查得:</p><p>　　4.2.4 級(jí)的功率與效率計(jì)算 </p><p>　　級(jí)的理想能量：=78.15+102.61=168.18 KJ/kg.........(4-2-39)</p><p><b>　　輪周有效焓降：</b></p><p&g

56、t;<b>　　輪周效率：</b></p><p><b>　　校核各項(xiàng)損失：</b></p><p><b>　　葉高損失： </b></p><p><b>　　摩擦損失：</b></p><p><b>　　漏汽損失：</b>&

57、lt;/p><p><b>　　級(jí)平均干度：</b></p><p><b>　　濕氣損失：</b></p><p><b>　　級(jí)的有效焓降為:</b></p><p><b>　　級(jí)的內(nèi)效率為</b></p><p><b&g

58、t;　　內(nèi)功率為：</b></p><p>　　變工況后的功率增加值：</p><p><b>　　反動(dòng)度的計(jì)算：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)工況和變工況相關(guān)參數(shù)的比較：</p><p><b>　　表4-3</b></p><p><b>　　分

59、析與討論</b></p><p>　　汽輪機(jī)在設(shè)計(jì)工況和變工況下運(yùn)行的各個(gè)參數(shù)不一樣，在設(shè)計(jì)工況下汽輪機(jī)</p><p>　　的效率最高，經(jīng)濟(jì)性好，而且安全可靠，變動(dòng)工況效率降低，并且負(fù)荷變化越大，效率降低就越多。從上比較表可以清晰看出設(shè)計(jì)工況的經(jīng)濟(jì)性好，我們通常希望汽輪機(jī)工作與設(shè)計(jì)工況下，但目前的機(jī)組大多參與調(diào)峰，其功率隨著外界的負(fù)荷的變化而變化，偏離設(shè)計(jì)工況不遠(yuǎn)時(shí)，其參數(shù)值

60、改變不大，該型汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)流量為33.6kg/s,要求設(shè)計(jì)流量增大到40.32kg/s時(shí)最末級(jí)的工況設(shè)計(jì)，級(jí)在變工況下內(nèi)效率降低的原因：</p><p>　　工況變動(dòng)時(shí)，汽輪機(jī)的理想焓降回發(fā)生變化，引起動(dòng)葉進(jìn)口處的速度三角形發(fā)生變化，相應(yīng)的氣流相對(duì)速度(w1)的大小和方向角也會(huì)發(fā)生變化，這樣，氣流將對(duì)動(dòng)葉的進(jìn)汽邊的內(nèi)弧或背弧產(chǎn)生撞擊，該變工況的理想比焓降從136.59kJ/kg增大到180.5kJ/kg,噴嘴出口

61、汽流速度增大，而圓周速度幾乎沒(méi)有變化，那么w11>w1,使汽流角發(fā)生變化，β11<β1,汽流會(huì)沖擊在動(dòng)葉的內(nèi)弧上，這種情況下沖角為正值（9度），從而引起動(dòng)葉的附加損失（撞擊損失），該損失值為0.2222kJ/kg,這就使得級(jí)的內(nèi)效率降低。</p><p>　　工況變動(dòng)時(shí)級(jí)內(nèi)反動(dòng)度的變化，級(jí)的理想比焓降增大了44kJ/kg,從動(dòng)葉通道出口的流量大于其進(jìn)口流量，不滿足動(dòng)葉通道中的連續(xù)性。為了滿足蒸汽在動(dòng)葉

62、通道中的連續(xù)性，則一定是動(dòng)葉出口速度w21相應(yīng)地有所減小，說(shuō)明動(dòng)葉中的比焓降減小了，那么級(jí)的反動(dòng)度就會(huì)減小。</p><p>　　從上表4-3可以看出余速損失從22.8kJ/kg變?yōu)?4.4kJ/kg,這是由于動(dòng)葉出口的絕對(duì)速度值增大（由213.6m/s增為262.7m/s）,而最末級(jí)的余速利用系數(shù)u=0，該余速損失的增加使級(jí)的內(nèi)效率減小。</p><p>　　設(shè)計(jì)工況下級(jí)的內(nèi)效率比設(shè)計(jì)值

63、低的原因：</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)工況下計(jì)算的效率偏低，是由于沒(méi)有考慮到級(jí)前余速動(dòng)能只是部分被最末級(jí)利用，計(jì)算時(shí)將△hc0=11.05 kJ/kg全部算在內(nèi)，使該機(jī)的理想能量Eo有所增大從而使級(jí)的內(nèi)效率降低。</p><p>　　隔板漏氣損失在最末級(jí)是可以胡略不用計(jì)算的，但我計(jì)算了隔板漏氣損失Δhp=0.0573466 kJ/kg，這就導(dǎo)致了級(jí)的內(nèi)效率實(shí)際設(shè)計(jì)效率小。</p&

64、gt;<p>　　由表4-3還可知變工況的葉輪摩擦損失減小，這是由于該損失是隨著體積流量的增大而減小的。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　在進(jìn)行汽輪機(jī)熱力設(shè)計(jì)時(shí)，除了按設(shè)計(jì)工況（經(jīng)濟(jì)工況）對(duì)機(jī)組通流部分進(jìn)行熱力核算外，還需對(duì)變工況進(jìn)行熱力核算，以取得這些工況下機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，并為機(jī)組主要零部件強(qiáng)度計(jì)算和和運(yùn)行提供數(shù)據(jù)，以保

65、證機(jī)組安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其核算方法有逐級(jí)核算和近似核算兩種主要方法，由于順序法適用于噴嘴和動(dòng)葉中全是亞臨界流動(dòng)的情況，所以不宜選用順序法，根據(jù)已知排汽壓力和排汽焓由后及前進(jìn)行核算。用倒序法進(jìn)行核算時(shí)首先要判斷蒸汽在動(dòng)葉通道中的流動(dòng)是否是超臨界狀態(tài)，據(jù)此判斷能否用流量連續(xù)方程求動(dòng)葉實(shí)際出口速度。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].

66、馮慧雯.汽輪機(jī)課程設(shè)計(jì)參考資料[M].北京：中國(guó)電力出版社，1998.</p><p>　　[2]. 李維特，黃保海.汽輪機(jī)變工況熱力計(jì)算[M].北京：中國(guó)電力出版社，2001.</p><p>　　[3]. 康松.汽輪機(jī)習(xí)題集[M].北京：水利水電出版社，1994.</p><p>　　[4]. 王乃寧，張志剛.汽輪機(jī)熱力設(shè)計(jì)[M].北京：水利電力出版社，1987