能源与动力装置基础__第4章-涡轮机(3)
涡轮的名词解释
涡轮的名词解释涡轮，作为机械的一种重要部件，广泛应用于航空、航海、能源等领域，其作用既重要又复杂。
本文将从涡轮的定义、结构、工作原理及其应用等方面进行讲解，带领读者一同探索这个引人注目的机械装置。
一、定义涡轮，可简单理解为通过液体或气体的流动来驱动的旋转机械。
它通常由旋转轮叶和定子外壳组成，其中轮叶的设计和安排决定了涡轮的性能。
根据应用领域和工作原理的不同，涡轮可以分为压气机、轴流涡轮机和反作用涡轮机等多种类型。
二、结构1. 压气机压气机是一种用于提供压缩空气的涡轮。
它由多个轴对称的转子和固定导叶构成。
当空气经过转子时，受到转子叶片的力，产生往前的冲击力，使得气体得到压缩。
通过轴向叠加多级转子的压缩，压气机能够将空气压缩到所需的压力，为后续的燃烧提供条件。
2. 轴流涡轮机轴流涡轮机是一种以流体冲击动力为驱动力的涡轮。
其结构由转子和定子构成，转子上安装有多个弯曲的叶片，定子通常呈圆筒形。
当流体通过轴流涡轮机时，流体动能被转子叶片转化为转轮动力。
轴流涡轮机的特点是具有高效率和较高的流量处理能力。
3. 反作用涡轮机反作用涡轮机以流体的反作用力来驱动旋转。
它由多个叶片固定在一个环形壳体上，当流体通过叶片时，同时对叶片施加压力和反作用力，从而使涡轮旋转。
这种结构和工作原理常见于水力涡轮机、船舶推进器等应用中。
三、工作原理涡轮的工作原理是基于牛顿第三定律：作用力与反作用力相等且方向相反。
涡轮通过叶片与流体的相互作用，将流体动能转化为机械能。
在压气机中，空气经过转子时受到叶片的推动而压缩；在轴流涡轮机中，流体经过转子叶片时施加反作用力使涡轮旋转；在反作用涡轮机中，流体通过叶片时对叶片施加压力和反作用力，也使涡轮旋转。
四、应用涡轮广泛应用于航空、航海、能源等领域，其主要应用包括以下几个方面：1. 航空航天领域：涡轮引擎是飞机、火箭等交通工具的重要动力装置。
它通过涡轮转动带动压气机或轴流涡轮机，提供高温高速气体流，并将化学能转化为机械能，推动飞机或火箭飞行。
《航空概论》第4章 飞机的基本构造
第4章 飞机的基本构造
3．内力和应力的概念 当构件受到外力作用而变形时，材料分子之间的距离发 生变化，这时分子之间会产生一种反抗变形、力图使分子间 的距离恢复原状的力，这种力叫内力。构件受力变形时所产 生的内力，可以利用截面法求得。 要判断构件受力的严重程度，仅知道内力的大小是不够 的。构件在外力作用下，单位横截面面积上的内力叫做应力。 如果内力是均匀分布的，则构件任意截面上的应力等于截面 上的总内力除以横截面积。应力可以分成垂直于所取截面和 平行于所取截面的两个分量：垂直于横截面的应力称为正应 力；平行于横截面的应力称为剪应力。
第4章 飞机的基本构造
(6) 机载设备。机载设备包括飞行仪表、通信、导航、 环境控制、生命保障、能源供给等设备，以及与飞机用途有 关的一些机载设备，如战斗机的武器和火控系统、旅客机的 客舱生活服务设施等。
与飞机相比，直升机的机身、动力装置和起落架与飞机 相似，而飞机上没有旋翼。直升机的操纵系统的工作原理与 飞机也完全不同。直升起落架，在飞行中起落架一般 不收回。涡轮螺旋桨飞机的桨叶构造与大展弦比直升机的旋 翼类似。
第4章 飞机的基本构造
(4) 动力装置。动力装置包括产生推力的发动机，以及 保证发动机正常工作所需要的附属系统和附件传动装置，其 中包括发动机的启动、操纵、固定、燃油、滑油、散热、防 火、灭火、进气和排气等装置和系统。
(5) 操纵系统。操纵系统包括驾驶杆(盘)、脚蹬、拉杆、 摇臂或钢索、滑轮等。驾驶杆(盘)控制升降舵(或全动水平尾 翼)和副翼，脚蹬控制方向舵。为了改善操纵性能和稳定性 能，现代飞机操纵系统中还配备有各种助力系统(包括液压 式和电动式)、增稳装置和自动驾驶仪。
第4章 飞机的基本构造
按作用方式，载荷主要分为集中载荷和分布载荷，如图 4-2所示。集中载荷是指集中作用于一点上的载荷；分布载 荷是指作用在一个面积或长度上的载荷。如果分布载荷的作 用面积相对较小，可以把它近似看作是集中载荷，这样在实 际中可使问题简化。例如吊装在机翼上的发动机，对机翼的 载荷可认为是集中载荷。
航空动力装置的基础知识
故障诊断与排除
故障识别
通过监测发动机性能参数、振动、声音等，及时发现 潜在故障并进行初步判断。
故障排除
根据故障识别结果，采取相应的措施进行故障排除， 如更换损坏部件、调整参数等。
寿命与大修计划
寿命评估
根据发动机的工作环境和运行状况，评估发动机的使 用寿命，制定合理的更换和维修计划。
大修计划
根据发动机的维修记录和性能状况，制定大修计划，包 括主要零部件的更换、全面检查和性能测试等。
06
航空发动机在飞机上的 应用
固定翼飞机发动机
固定翼飞机发动机是安装在固定翼飞 机上，为其提供飞行动力的装置。
固定翼飞机发动机需要具备高推力、 低油耗和可靠性等特性，以确保飞行 的安全和效率。
这类发动机通常采用涡轮喷气发动机、 涡轮风扇发动机或活塞发动机等类型， 根据飞机的飞行速度、高度和载重需 求进行选择。
这类发动机通常采用活塞发动机、电动机或燃料电池等类型，根据无人机的任务需 求和轻型飞机的飞行需求进行选择。
无人机与轻型飞机发动机需要具备低成本、高效率和可靠性等特性，以确保无人机 和轻型飞机的安全和性能。
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涡轮螺旋桨发动机
总结词
通过涡轮驱动螺旋桨来产生推力，具有较高的燃油效率和较低的噪音。
详细描述
涡轮螺旋桨发动机适合低速飞行和短途飞行，但结构复杂，维护成本较高。
火箭发动机
总结词
通过燃烧燃料和氧化剂来产生推力，不需要外界空气。
详细描述
火箭发动机结构简单，推力大，但燃料消耗量大，效率低，适用于航天器和导弹等应用。
尾喷管与排气系统
尾喷管
排气系统
尾喷管是航空发动机中的排气系统，它负责 将涡轮出口的高温高压燃气导向尾部并喷出。 尾喷管的设计必须能够减小阻力和噪音，同 时保证燃气能够均匀地喷出。
燃气轮机
论燃气轮机一、燃气轮机概述燃气轮机是以连续流动的燃气作为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械。
它是以燃气而不是以水蒸气作为工质，因此可省去锅炉、冷凝器、给水处理等大型设备。
不仅如此，燃气轮机与以煤为燃料的蒸汽轮机相比，它具有重量轻、体积小、装置效率高、污染少、开停灵活等优点。
二、燃气轮机的类型及其工作原理（一）燃气轮机的类型燃气轮机从负荷情况上划分可分为重型和轻型两类。
一般工业上用于拖动发电机组发电，或用于机械驱动的燃气轮机都是重型燃气轮机；而用于飞机发动机的燃气轮机为轻型燃气轮机。
燃气轮机从结构上划分，燃气轮机可分为单轴、双轴和多轴燃气轮机。
单轴燃气轮机因其压气机、透平与负载共轴，负载的转速变化规律直接影响压气机转速，使吸入压气机的空气量发生变化，甚至使压气机喘振而发生事故。
为了使负载变化规律对压气机转速的影响降低到最小程度，即负载变化规律不直接影响压气机的转速，负载转速的变化规律只能通过内部气体工质的工作过程来间接影响压气机的工况，人们设法使压气机与负载不共轴，因而产生了双轴和多轴燃气轮机。
由上可见，在实际选型时，选用单轴、双轴还是多轴燃气轮机，取决于系统中负载的变化情况，当系统负载变化不大时，一般选用单轴燃气轮机，如大型火力发电厂用于拖动发电机的燃气轮机；当系统负荷变化较大时，可视其具体情况选用双轴或多轴燃气轮机。
（二）燃气轮机的工作原理燃气轮机的工作过程是压气机（即压缩机）连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气涡轮中膨胀作功，推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的作功能力显著提高，因而燃气涡轮在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。
燃气轮机由静止起动时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立运行后，起动机才脱开。
燃气轮机的工作过程是最简单的，称为简单循环。
燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气轮机效率的两个主要因素。
能源与节能技术 第4章 电能
03水力发电
三、水电站的主要参数 1、水库的特征水位及相应的库容
笃 学 格 致、厚 德 重 行
03水力发电
三、水电站的主要参数 2、水电站的特征水头及流量 水电站的特征水头有最大水头、最小水头和加权平均水头。 水电站的特征流量包括最大引用流量、平均引用流量和最小引用流量。
笃 学 格 致、厚 德 重 行
02火力发电
三、火力发电厂的热经济指标 1、凝汽式发电厂的热经济指标 标准煤耗率：反映电厂动力装置的循环和设备的完善程度，也反映电厂的运 行和管理水平。 煤耗率：指生产1kWh的电能所消耗的燃料量。 发电煤耗率，以字母b表示，b=123/ηt g标准煤/kWh。 供电煤耗率，以字母b’表示， b’=123/η’t g标准煤/kWh。 发电设备的年利用小时数T，T=E/P h T的最大值为24×356=8760，大多数电厂T值在5500～7500之间。
笃 学 格 致、厚 德 重 行
03水力发电
五、水工建筑物 主要包括栏河坝、泄水、进水、输水建筑物、发电厂房和过坝设施等。 六、水轮机 水轮机是将水能转换成机械能的水力原动机，主要用于带动发电机发电，是水电 站厂房中主要的动力设备。与发电机一起称为水轮发电机组。 七、小水电 小水电资源通常指装机容量在2.5万kW以下的水电资源。
笃 学 格 致、厚 德 重 行
02火力发电
二、火力发电厂的热力系统 3、火力发电厂的供水系统 供水系统是火力发电厂最主要的辅助系统。 作用：为凝汽器提供循环冷却水；为汽轮发电机的氢气或空气冷却器、油冷 却器提供设备冷却水；为锅炉给水提供补充用水；为锅炉辅助设备提供冷却 水；为水力除灰、生活消防提供用水。 分类：直流供水、循环供水。
笃 学 格 致、厚 德 重 行
华中科技大学能源与动力装置基础试题大全
2
27. 28. 29. 30. 31. 32.
重热现象：是由于多级汽轮机级内的损失使汽轮机整机的理想焓降小于各级理想焓降之和的现象。 重热系数：是指各级的理想比焓降之和与整机的理想比焓降之差与整机的理想比焓降之比。 汽轮机的内部损失：汽轮机中使蒸汽的状态点发生改变的损失。 汽轮机的外部损失：汽轮机中不能使蒸汽的状态点发生改变的损失。 热耗率：汽轮机发 1KW/h 电能消耗的蒸汽量。 汽封： 汽轮机动静部件的间隙间密封装置减小汽缸蒸汽从高压端向外泄漏， 防止空气从低压端进入 汽缸。 33. 轴封系统：与轴封相连的管道及部件构成的系统。 34. 多级汽轮机：两级或两级以上，按压力由高到低的顺序串联在一根或两根轴上的各级。 35. 余速利用：流出汽轮机上一级蒸汽的余速动能被下一级全部或部分利用的现象。 36. 调节系统的自调节：调节系统从一个稳定工况过渡到另一个工况的调节. 37. 同步器：在机组并网带负荷时，能平移调节系统静态特性线的装置. 38. 设计参数：汽轮机是按一定的热力参数、转速和功率等设计的，热力设计所依据及所求得的参数统 称为设计参数。 39. 设计工况：汽轮机运行时的各参数等于设计值。汽轮机在设计工况下运行的内效率最高，设计工况 又称为经济工况。 40. 变工况：任何偏离设计参数的运行工况统称为变工况。 引起汽轮机变工况的主要原因：外界负荷、蒸汽参数、转速以及汽轮机本身结构的变化。
热能与动力工程基础（考试大全）
一、名词解释 第 1 章 导论 1. 热能动力装置：燃烧设备、热能动力机以及它们的辅助设备统称为热能动力装置。 2. 原动机： 将燃料的化学能、 原子能和生物质能等所产生的热能转换为机械能的动力设备。 如蒸汽机、 蒸汽轮机、燃气轮机、汽油机、柴油机等。 3. 工作机：通过消耗机械能使流体获得能量或使系统形成真空的动力设备。 第 2 章 锅炉结构及原理 1. 锅炉：是一种将燃料化学能转化为工质（水或蒸汽）热能的设备。 2. 锅炉参数：锅炉的容量、出口蒸汽压力及温度和进口给水温度。 3. 锅炉的容量： 指在额定出口蒸汽参数和进口给水温度以及保证效率的条件下， 连续运行时所必须保 证的蒸发量(kg/s 或 T/h) ，也可用与汽轮机发电机组配套的功率表示为 kW 或 MW 。 4. 锅炉出口蒸汽压力和温度：指锅炉主汽阀出口处(或过热器出口集箱)的过热蒸汽压力和温度。 5. 锅炉进口给水温度：指省煤器进口集箱处的给水温度。 6. 煤的元素分析：C、H、O、N、S。 7. 锅炉各项热损失：有排烟热损失，化学不完全燃烧损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理热损失， 及散热损失。 8. 锅炉热平衡：指输入锅炉的热量与锅炉输出热量之间的平衡。 9. 锅炉的输出热量：包括用于生产蒸汽或热水的有效利用热和生产过程中的各项热损失。 10. 锅炉的热效率：锅炉的总有效利用热量占锅炉输入热量的百分比。 在设计锅炉时，可以根据热平 衡求出锅炉的热效率： 11. 锅炉燃烧方式：层燃燃烧、悬浮燃烧及流化床燃烧三种方式。 12. 层燃燃烧：原煤中特别大的煤块进行破碎后，从煤斗进入炉膛，煤层铺在炉排上进行燃烧。 13. 悬浮燃烧：原煤首先被磨成煤粉，然后通过燃烧器随风吹入炉膛进行悬浮燃烧。这种燃烧方式同样 用来燃烧气体和液体燃料。 14. 流化：指炉床上的固体燃料颗粒在气流的作用下转变为类似流体状态的过程。 15. 流化床燃烧：原煤经过专门设备破碎为 0～8mm 大小的煤粒，来自炉膛底部布风板的高速鼓风将煤 粒托起，在炉膛中上下翻滚地燃烧。 16. 悬浮燃烧设备：炉膛、制粉系统和燃烧器共同组成煤粉炉的悬浮燃烧设备。 17. 炉膛：是组织煤粉与空气连续混合、着火燃烧直到燃尽的空间。 18. 制粉系统主要任务：连续、稳定、均匀地向锅炉提供合格、经济的煤粉。可分为直吹式和中间储仓 式两种。 19. 煤粉燃烧器分类：按空气动力特性可分为旋流燃烧器和直流燃烧器两种。 20. 旋流燃烧器的气流结构特性：二次风强烈旋转，喷出喷口后形成中心回流区，卷吸炉内的高温烟气 至燃烧器出口附近， 加热并点燃煤粉。 二次风不断和一次风混合， 使燃烧过程不断发展， 直至燃尽。 除中心回流区的高温烟气卷吸外，在燃烧器喷出的气流的外圈也有高温烟气被卷吸。 21. 旋流燃烧器的布置方式：旋流燃烧器一般作前墙或前后墙对冲(交错)布置。 22. 直流式燃烧器的布置方式： 直流式燃烧器从喷口喷出的气流不旋转， 直流式燃烧器布置在炉膛四角， 其出口气流几何轴线切于炉膛中心的一个假想圆，造成气流在炉内强烈旋转。 23. 锅炉受热面类型：水冷壁、省煤器、过热器、再热器、空气预热器；换热方式为对流、辐射及对流 辐射混合式。
基于实验室朗肯循环装置的实验研究
·实验技术·基于实验室朗肯循环装置的实验研究李维腾，李 季（华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206）摘要： 朗肯循环是工程热力学课程最基本且最重要的动力循环。
该文通过实验室朗肯循环装置对朗肯循环进行了实验研究，测定不同排汽压力下的循环热效率、涡轮相对内效率、循环摩擦损失等参数。
实验结果表明，实验室朗肯循环装置能够模拟朗肯循环的基本热力过程，但是热效率较低、摩擦损失较大。
论文对实验结果进行了分析，循环热效率低的主要原因是涡轮摩擦损失大、主蒸汽参数低，同时提出了改进实验室朗肯循环装置的措施。
实验室朗肯循环将热力学理论与实验结合，有助于学生理解和分析热力学基本理论，提高实验动手操作能力，提高分析和解决实际问题的能力。
同时将自主实验和创新实验融入到实验教学中，激发了学生的学习热情和基础科研能力，为创新性实验教学提供了借鉴。
关 键 词：工程热力学；朗肯循环；循环热效率；相对内效率中图分类号：TK123 文献标志码：A DOI: 10.12179/1672-4550.20190414Experimental Research Based on Rankine Cycle Lab-EquipmentLI Weiteng, LI Ji（School of Energy, Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China ）Abstract: Rankine Cycle is the most fundamental and important power cycle in Engineering Thermodynamics. This paper conducted Rankine Cycle experiments with Rankine Cycle Lab-Equipment, and measured thermal efficiency, turbine relative internal efficiency, cycle friction loss and other parameters. Results showed that Rankine Cycle Lab-Equipment can simulate the basic thermal processes of Rankine Cycle, but with relatively low thermal efficiency and huge cycle friction loss. The main reasons for low thermal efficiency were huge friction loss of steam turbine and low main-steam parameters. Measures to improve Rankine Cycle Lab-Equipment were proposed according to experimental results and analysis. Laboratory Rankine Cycle combined Thermodynamic theory with experiment to help students understand and analyze the fundamental theory of Thermodynamics, improve their hands-on ability to conduct experiments and problem-solving capability. At the same time, independent and innovative experiments were integrated into experimental teaching, which stimulated students’ learning enthusiasm and basic scientific research ability, and provided reference for innovative experimental teaching.Key words: engineering thermodynamics; Rankine Cycle; thermal efficiency; relative internal efficiency理想朗肯循环是蒸汽动力装置最基本的循环，热力发电厂各种复杂蒸汽动力循环包括再热循环和回热循环都是在朗肯循环的基础上发展而来的。
能源与动力工程专业介绍
波浪能发电
毕业生可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、 设计院、高等院校和管理部门从事热能工程方面的 研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学 等工作； 工作岗位多，就业范围广，就业情况乐观； 好的工作单位就业竞争压力大；
1）火力发电厂热能动力——属于电力行业，电厂及电力设 计院。 2）核能动力——属于核动力行业、电力行业，核电站及设 计院 3）冶金热能（加热炉、热处理炉）——属于冶金行业,钢铁 行业，冶金钢厂及其设计院。 4）船舶动力（涡轮机）——属于船舶制造业，造船厂及其 设计院； 5）汽车动力——属于汽车行业，汽车制造行业，汽车制造 厂家； 6）汽车、火车动力（内燃机）——属于机车行业，机车制 造行业，机车制造厂家
毕业生认为热能与动力工程学习压“非常大”和“比较 大”的比例为36%，14%的毕业生认为该专业压力为“不太小” 或“很小”，与其他专业相比，学习压力指数为中等偏上。
转换机械或系统
核发电，磁流体发电 核能炼钢 热力发电，热电子发电 光电池
核能
电能
核聚变发电
光（激光） 热能 热能 聚变
能量转换系统（1）
气体动力循环
能量转换系统（1）
气体动力循环
主要动力装置（1）
内燃机
能量转换系统（2）
燃气动力循环
能量转换系统（2）
燃气动力循环
燃料
燃烧室 压气机
燃气轮机
工作机
电能
氢和酒精 等二次能 源
化学能 化学能
电能 电能
热能
热力发电，热电子发电 燃料电池
能源
能源形态转换过程
机械能 机械能 电能
转换机械或系统
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《能源与动力装置基础——涡轮机》
5、蒸汽在喷嘴斜切部分的流动
D A B C E
D
p0
E
B
F
C
(1)p1=p1b, p1>pcr
斜切部分：导向
α1
A
p1
δ1
(2)p1<pcr
斜切部分：膨胀加速，汽流发生偏转
《能源与动力装置基础——涡轮机》
二、蒸汽在动叶栅中的流动与能量转换过程 1 、动叶进出口速度三角形
1
《能源与动力装置基础——涡轮机》
2、喷嘴中汽流的临界状态
临界状态：汽流速度等于当地音速时的流动状态
能量方程式
理想气体 音速公式
1 2 2 k (c1 c2 ) h0 h1 ( p0 v0 p1v1 ) 2 k 1
p
k
常数
a k
2
p
2 *2 0
a a c k 1 2 k 1
h
Δh’b
Δhb
p2
2
s
《能源与动力装置基础——涡轮机》
5、蒸汽对动叶片产生的作用力 冲动力、反动力
冲动级、反动级
6、冲动级和反动级
冲动级
纯冲动级 带反动度的冲动级 复速级
Ωm=0.5
Ωm=0 Ωm =0.05~0.20
反动级
《能源与动力装置基础——涡轮机》
第二节 级内能量转换过程及效率
假设
pcr 2 cr * p0 k 1
k k 1
《能源与动力装置基础——涡轮机》
3、喷嘴截面积的变化规律
喷嘴截面积与汽流速度c和马赫数Ma 有关： 1 dA 1 dc 2
A dx ( Ma 1) c dx
汽流能够在喷嘴中加速的条件：
（1）Ma <1：渐缩喷嘴
（2）Ma >1：渐扩喷嘴
（3）Ma =1：缩放喷嘴
《能源与动力装置基础——涡轮机》
4、喷嘴流量计算
喷嘴理想流量
qmth
喷嘴流量曲线
c1t An v1t
kg/s
qmth An
喷嘴前后压力比
* 2 k p0 k k ( ) n n * k 1 v0
2
k 1
* n p1 / p0
α1
β1
α2
β2
α*2
β*2
c1 u w1
c2
w2 u
出口绝对速度：
c 2 w22 u 2 2uw2 cos 2
* w sin * 2 2 arctan 2 * w2 cos 2 u
α1 β1
α2
β2
α*2
β*2
c1 u
w1
c2
w2 u
u
2rn 60
进口相对速度： w1 进汽角：
c12 u 2 2uc1 cos 1
c1 sin 1 c1 sin 1 1 arcsin arctan w1 c1 cos1 u
《能源与动力装置基础——涡轮机》
《能源与动力装置基础——涡轮机》 qmth qmcr
B
临界流量
qmcr An 2 k k 1
k 1 k 1 * * p0 p0 An * * v0 v0
A
C
n
喷嘴实际流量
εn= εcr
εn=1
c1t v1t v1t c1 qm An An qm n qm v1 v1 v1t v1 v1t n 喷嘴流量系数: v1
1、喷嘴出口汽流速度计算
喷嘴出口的汽流理想速度
c1t 2(h0 h1t ) c
c1t
* 2hn
p0* h0*
0*
ΔhC0
2 0
p0 0
h0
Δhn* Δhn
喷嘴出口的汽流实际速度
c1 c1t
p12Βιβλιοθήκη h1th1喷嘴损失
1 2 2 1 2 hn (c1t c1 ) c1t (1 2 ) (1 2 )hn* 2 2
蒸汽在叶栅通道的流动是稳定的
蒸汽在叶栅通道的流动是一元流动 蒸汽在叶栅通道的流动是绝热流动
主要内容
蒸汽在静叶栅通道中的膨胀过程
蒸汽在动叶栅中的流动与能量转换过程
级的轮周效率和速度比 级内其他损失和级效率
《能源与动力装置基础——涡轮机》
一、蒸汽在静叶栅通道中的膨胀过程
过程特点
喷嘴固定不动 蒸汽不对外作功 与外界无热交换
超超临界压力汽轮机：大于32 Mpa
《能源与动力装置基础——涡轮机》
一、汽轮机级的工作原理 1、级的组成
静叶栅 动叶栅 2、级的工作原理
《能源与动力装置基础——涡轮机》
《能源与动力装置基础——涡轮机》
3、级的通流部分热力过程曲线
0*
p0* p0 0'
Δhn*
Δht*
p1 1
4、级的反动度
Δh b Δh b Ωm * * Δh t Δh n Δh b
p0*
h0*
0*
ΔhC0
p0 0
h0
Δhn* Δhn
能量方程式
1 2 2 k (c1 c2 ) h0 h1 ( p0h v0 p1v1 ) 2 k 1 k h1t 2 c2 ) h0 h1 ( p0 v0 p1v1 ) k 1
p1
2
1 s
h1
《能源与动力装置基础——涡轮机》
《能源与动力装置基础——涡轮机》
临界速度
2 * 2k * * ccr a0 p0v0 kpcr vcr k 1 k 1
临界压力
2 *v pcr p0 k 1 vcr
* 0
2 pcr p k 1
* 0
k k 1
临界压力比:临界压力与初压之比
《能源与动力装置基础——涡轮机》
汽轮机
涡透 轮平 机机 燃气轮机
火电厂的原动机 驱动工作机 火电厂的原动机 船舶、飞机发动机 能量回收 制冷低温领域
透平膨胀机 水轮机
水电厂的原动机
涡轮机构成图示
《能源与动力装置基础——涡轮机》
第一节 概述
火电厂（汽轮机） 1、能量转换过程
燃料化学能 → 蒸汽热能 → 机械能 → 电能
2、三大主机
锅轮炉：将燃料的化学能转变为蒸汽的热能
汽轮机：将蒸汽热能转化为转子的旋转机械能
发电机：将旋转机械能转化为电能
《能源与动力装置基础——涡轮机》
3、汽轮机的分类
按汽轮机功能（热力特性）分类（即汽轮机型式）
凝汽式、供热式
按蒸汽参数分类
中压汽轮机：1.96 ~ 3.92 Mpa；
高压汽轮机：5.88 ~ 9.81 Mpa； 超高压汽轮机：为11.77 ~ 13.93 Mpa； 临界压力汽轮机：15.69 ~ 17.65 Mpa； 超临界压力汽轮机：大于22.15 Mpa；