熱能工程與動(dòng)力類專業(yè)知識(shí)點(diǎn)--汽輪機(jī)原理知識(shí)點(diǎn)講義整理

1、1汽輪機(jī)原理知識(shí)點(diǎn) 汽輪機(jī)原理知識(shí)點(diǎn)汽輪機(jī)級(jí)的工作原理 汽輪機(jī)級(jí)的工作原理沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的做功原理有何不同？在相等直徑和轉(zhuǎn)速的情況下，比較二者的做功能力的大小并說明原因。 答：沖動(dòng)級(jí)做功原理的特點(diǎn)是：蒸汽只在噴嘴中膨脹，在動(dòng)葉汽道中不膨脹加速，只改變流動(dòng)方向，動(dòng)葉中只有動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。反動(dòng)級(jí)做功原理的特點(diǎn)是：蒸汽在動(dòng)葉汽道中不僅改變流動(dòng)方向，而且還進(jìn)行膨脹加速。動(dòng)葉中既有動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化同時(shí)有部分熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能。在同等直徑和轉(zhuǎn)速

2、的情況下，純沖動(dòng)級(jí)和反動(dòng)級(jí)的最佳速比比值：/ =（ ）im/（ ）re=（ ）/ = / op x ) ( 1 op x ) ( 11 cu1 cu1 cos 21 ? 1 cos?ret h ? 21 imt h ?／ =1/2ret h ?imt h ?上式說明反動(dòng)級(jí)的理想焓降比沖動(dòng)級(jí)的小一倍分別說明高壓級(jí)內(nèi)和低壓級(jí)內(nèi)主要包括哪幾項(xiàng)損失？ 答：高壓級(jí)內(nèi)：葉高損失、噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失、扇形損失、漏氣損失、葉輪摩擦損失等；低

3、壓級(jí)內(nèi)：濕氣損失、噴嘴損失、動(dòng)葉損失、余速損失，扇形損失、漏氣損失、葉輪摩擦損失很小。簡(jiǎn)述蒸汽在汽輪機(jī)的工作過程。答：具有一定壓力和溫度的蒸汽流經(jīng)噴嘴，并在其中膨脹，蒸汽的壓力、溫度不斷降低，速度不斷升高，使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，噴嘴出口的高速汽流以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的通道中，汽流給動(dòng)葉片一作用力，推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，即蒸汽在汽輪機(jī)中將熱能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械功。汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)有哪些損失？造成這些損失的原因是什么？答：汽輪機(jī)級(jí)內(nèi)的損失有：噴嘴損失、

4、動(dòng)葉損失、余速損失、葉高損失、葉輪摩擦損失、部分進(jìn)汽損失、漏汽損失、扇形損失、濕氣損失 9 種。3滴，因其質(zhì)量比蒸汽的質(zhì)量大，所獲得的速度比蒸汽的速度小，故當(dāng)蒸汽帶動(dòng)水滴運(yùn)動(dòng)時(shí)，造成兩者之間的碰撞和摩擦，損耗一部分蒸汽動(dòng)能；在濕蒸汽進(jìn)入動(dòng)葉柵時(shí)，由于水滴的運(yùn)動(dòng)速度較小，在相同的圓周速度下，水滴進(jìn)入動(dòng)葉的方向角與動(dòng)葉柵進(jìn)口幾何角相差很大，使水滴撞擊在動(dòng)葉片的背弧上，對(duì)動(dòng)葉柵產(chǎn)生制動(dòng)作用，阻止葉輪的旋轉(zhuǎn)，為克服水滴的制動(dòng)作用力，將損耗一部分

5、輪周功；當(dāng)水滴撞擊在動(dòng)葉片的背弧上時(shí)，水滴就四處飛濺，擾亂主流，進(jìn)一步加大水滴與蒸汽之間的摩擦，又損耗一部分蒸汽動(dòng)能。以上這些損失稱為濕汽損失。指出汽輪機(jī)中噴嘴和動(dòng)葉的作用。答：蒸汽通過噴嘴實(shí)現(xiàn)了由熱能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，通過動(dòng)葉將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。據(jù)噴嘴斜切部分截面積變化圖，請(qǐng)說明：（1）當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比 p1/p0 大于或等于臨界壓比時(shí)，蒸汽的膨脹特點(diǎn)；（2）當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比 p1/p0 小于臨界壓比時(shí)，蒸汽的膨脹特點(diǎn)。答

6、：（1）p1/p0 大于或等于臨界壓比時(shí)，噴嘴出口截面 AC 上的氣流速度和方向與喉部界面AB 相同，斜切部分不發(fā)生膨脹，只起導(dǎo)向作用。（2）當(dāng)噴嘴出口截面上的壓力比 p1/p0 小于臨界壓比時(shí)，氣流膨脹至 AB 時(shí)，壓力等于臨界壓力，速度為臨界速度。且蒸汽在斜切部分 ABC 的稍前面部分繼續(xù)膨脹，壓力降低，速度增加，超過臨界速度，且氣流的方向偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。什么是速度比？什么是級(jí)的輪周效率？試分析純沖動(dòng)級(jí)余速不利用時(shí)，速度比對(duì)輪周效率的