汽轮机做功原理公式解释
汽轮机
1.速度比和最佳速比：将（级动叶的）圆周速度u与喷嘴出口（蒸汽的）速度c1的比值定义为速度比，轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。
2.假想速比：圆周速度u与假想全级滞止理想比焓降都在喷嘴中等比熵膨胀的假想出口速度的比值。
3.汽轮机的级：汽轮机的级是汽轮机中由一列静叶栅和一列动叶栅组成的将蒸汽热能转换成机械能的基本工作单元。
4.级的轮周效率：1kg蒸汽在轮周上所作轮周功与整个级所消耗的蒸汽理想能量之比5.临界压比：汽流达到音速时的压力与滞止压力之比。
6.级的相对内效率：级的相对内效率是指级的有效焓降和级的理想能量之比。
7.喷嘴的极限膨胀压力：随着背压降低，参加膨胀的斜切部分扩大，斜切部分达到极限膨胀时喷嘴出口所对应的压力8.级的反动度：动叶的理想比焓降与级的理想比焓降的比值。
表示蒸汽在动叶通道内膨胀程度大小的指标。
9.级的部分进汽度：装有喷嘴的弧段长度与整个圆周长度的比值。
10.热耗率：每生产1kW.h电能所消耗的热量。
11.轮发电机组的汽耗率：汽轮发电机组每发1KW·h电所需要的蒸汽量。
12.汽轮机的极限功率：在一定的初终参数和转速下，单排气口凝汽式汽轮机所能发出的最大功率。
13.汽轮机的相对内效率：蒸汽实际比焓降与理想比焓降之比。
14.汽轮机的绝对内效率：蒸汽实际比焓降与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比。
15.汽轮发电机组的相对电效率和绝对电效率：1千克蒸汽所具有的理想比焓降中最终被转化成电能的效率称为汽轮发电机组的相对电效率。
1千克蒸汽理想比焓降中转换成电能的部分与整个热力循环中加给1千克蒸汽的热量之比称为绝对电效率。
16.轴封作用及组成：减少蒸汽损失，防止蒸汽外逸空气内漏。
端轴封和与它相连的管道和附属设备组成轴封系统。
17.什么是汽轮机的最佳速比：轮周效率最大时的速度比称为最佳速度比。
18.滑压运行：汽轮机的进汽压力随外界的负荷增减而上下“滑动”。
19.汽轮机的工况图及工况图作用：汽轮机发电机组的功率与汽耗量间的关系曲线。
汽轮机级的工作原理及过程等课件
荷需求。
汽轮机级在核能发电厂中的应用
高温高压环境
核能发电厂中的汽轮机级需要面对高温高压的蒸汽环境。 因此，在材料选择和结构设计上需要充分考虑耐高温、耐 高压的特性。
辐射防护
由于核能发电过程中存在放射性物质，汽轮机级在设计和 运行过程中需采取辐射防护措施，确保设备的安全可靠运 行。
蒸汽进入
蒸汽阀门逐渐打开，高温高压 蒸汽进入级的喷嘴。
叶轮旋转
高速蒸汽冲击叶轮，使叶轮开 始旋转。
初始状态
汽轮机级在启动前处于静止状 态，蒸汽阀门关闭，级内无压 力。
喷嘴膨胀
蒸汽在喷嘴中膨胀加速，将热 能转化为动能。
排出蒸汽
蒸汽在叶轮中动能转化为机械 能，随后从排汽口排出。
级的稳定工作过程
蒸汽持续供应
按蒸汽流动方向分
轴流式和径流式。轴流式汽轮机级中蒸汽沿轴向流动，径流式汽轮机级中蒸汽 沿径向流动。
汽轮机级在汽轮机中的地位和作用
地位
汽轮机级是汽轮机的基本组成单元，汽轮机的整体性能取决于各个级的性能和设 计。
作用
汽轮机级的主要作用是将蒸汽的热能转化为机械能，驱动转子旋转，从而带动发 电机或其他负载工作。各级之间的配合和优化可实现汽轮机的高效、稳定运行， 满足电力、化工、冶金等行业的动力需求。
汽轮机级的工作原理 及过程课件
contents
目录
• 汽轮机级的基本概述 • 汽轮机级的工作原理 • 汽轮机级的工作过程 • 汽轮机级的性能分析与优化 • 汽轮机级的应用与发展
01
汽轮机级的基本概述
汽轮机级的定义和构成
汽轮机工作功率选择计算
蒸汽轮机
蒸汽轮机是英国的查尔斯于1884年首先制造的。
蒸汽轮机利用从锅炉来的高温高压蒸汽，通过蒸汽喷嘴喷出，冲击汽轮机的叶片，带动机轴一起转动（图2－4）。
蒸汽轮机具有很高的转速和很大的功率，热效率为25～30％。
主要用在大型火力发电厂、原子能发电站中。
蒸汽轮机是由一个中央很厚的钢盘和钢盘外沿弧形叶片所组成的，当蒸汽喷射到叶片上时，轮机就转动起来，而且蒸汽速度越大，轮机转动得越快。
利用蒸汽使叶轮转动的机器叫“蒸汽轮机”。
当气体从高压空间流向低压空间时，压强差越大，流动的速度也越大。
因此在蒸汽轮机里就利用喷嘴，使水管式锅炉的过热管送来的过热蒸汽，从喷嘴喷出时，体积开始急剧地膨胀。
同时压强降低，速度增大，这样的蒸汽具有很大的动能。
也就是说蒸汽的内能在喷嘴中转变为蒸汽的动能。
当蒸汽喷射到叶片上时，它的动能又转变为机轴旋转的机械能。
为了提高蒸汽使用效率，常采用压力多级冲动式的汽轮机。
蒸汽轮机跟蒸汽机相比，在同样功率下，重量轻、体积小，不需用曲柄和飞轮等机械来将移动改为转动，因此转动均匀，没有振动；转动速度大，每分钟可达3000转；它的缺点是只能沿一个方向转动，不能开倒车，蒸汽轮机必须和高压锅炉配套使用，故此它只能用在发电厂或巨型舰艇上。
qiji
1。
燃气轮机原理(精华版)
QD20燃机轮机机组第 1章概述1.1 燃气轮机简介燃气轮机（Gas Turbine）是以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械，包括压气机、加热工质的设备（如燃烧室）、透平、控制系统和辅助设备等。
走马灯是燃气轮机的雏形我国在11 世纪就有走马灯的记载，它靠蜡烛在空气燃烧后产生的上升热气推动顶部风车及其转轴上的纸人马一起旋转。
15世纪末，意大利人列奥纳多〃达芬奇设计的烟气转动装臵，其原理与走马灯相同。
现代燃气轮机发动机主要由压气机、燃烧室和透平三大部件组成。
当它正常工作时，工质顺序经过吸气压缩、燃烧加热、膨胀做功以及排气放热等四个工作过程而完成一个由热变功的转化的热力循环。
图1-2为开式简单循环燃气轮机工作原理图。
压气机从外界大气环境吸入空气、并逐级压缩（空气的温度与压力也将逐级升高）；压缩空气被送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧产生高温高压的燃气；然后再进入透平膨胀做功；最后是工质放热过程，透平排气可直接排到大气、自然放热给外界环境，也可通过各种换热设备放热以回收利用部分余热。
在连续重复完成上述的循环过程的同时，发动机也就把燃料的化学能连续地部分转化为有用功。
燃气轮机动力装臵是指包括燃气轮机发动机及为产生有用的动力（例如：电能、机械能或热能）所必需的基本设备。
为了保证整个装臵的正常运行，除了主机三大部件外，还应根据不同情况配臵控制调节系统、启动系统、润滑油系统、燃料系统等。
燃气轮机区别于活塞式内燃机有两大特征：一是发动机部件运动方式，它为高速旋转、且工质气流朝一个方向流动（不必来回吞吐），使它摆脱了往复式动力机械功率受活塞体积与运动速度限制的制约，在同样大小的机器内每单位时间内通过的工质量要大得多，产生的功率也大得多，且结构简单、运动平稳、润滑油耗少；二是主要部件的功能，其工质经历的各热力过程是在不同的部件中进行的，故可方便地把它们加以不同组合处理，来满足各种用途的要求。
燃气轮机区别于汽轮机有三大特征：一是工质，它采用空气而不是水，可不用或少用水；另是多为内燃方式，使它免除庞大的传热与冷凝设备，因而设备简单，启动和加载时间短，电站金属消耗量、厂房占地面积与安装周期都成倍地减少；再是高温加热高温放热，使它有更大的提高系统效率的潜力，但也使它在简单循环时热效率较低，且高温部件需更多的镍、铬、钴等高级合金材料，影响了使用经济性与可靠性。
汽轮机工作原理.
Ωm 表示了蒸汽在动叶汽道内的膨 胀程度。实际上， Ωm 沿直径是增加 的。下标m为平均直径。 当级的理想滞止焓降及反动度确 定后，便可根据上式来确定喷嘴和 动叶的理想焓降，即
* Δhn (1 m )Δht*
Δhb mΔht*
10 2017/10/22
1.2.2 级的分类和特点
1.2.2.1 按反动度分 分为纯冲动级，反动级，带反动度的冲动级三种
1.1 预备知识
1.1.1 热力学及流体力学的一些基本公式 1. 状态及过程方程式 pv RT 理想气体的状态方程 k c R 理想气体的定压比热 p k 1 式中 k—等熵指数。对于过热蒸汽k=1.3；对干饱和蒸汽k=1.135; 对湿蒸汽k=1.035+0.1x，x表示膨胀过程初态蒸汽干度 R—气体常数。R=R/=8410/[J/(kg∙K)] R为通用气体常数=8410J/(kmol∙K)，为气体分子量。 对水蒸汽=18.016，R=461.26[J/(kg∙K)]。 k k h cpT RT pv 理想气体的焓 k 1 k 1 pvk p / k 常数 等熵膨胀过程方程
电厂蒸汽汽轮机工作原理
电厂蒸汽汽轮机工作原理电厂蒸汽汽轮机是一种常见的发电设备，它利用燃料的燃烧产生的热能，通过蒸汽的作用驱动汽轮机的转动，进而带动发电机发电。
下面将详细介绍电厂蒸汽汽轮机的工作原理。
一、蒸汽汽轮机的组成蒸汽汽轮机主要由汽轮机本体、汽轮机调速系统、汽轮机热力系统和汽轮机润滑系统等部分组成。
1. 汽轮机本体：汽轮机本体由高压缸、中压缸和低压缸组成，每个汽缸都配有一个转子，转子上有叶片。
蒸汽在不同压力下通过不同的汽缸，推动叶片转动，产生动能。
2. 汽轮机调速系统：汽轮机调速系统主要由调速器、液力偶合器和调速器等组成，通过控制汽轮机的转速，实现电网负荷的平衡。
3. 汽轮机热力系统：汽轮机热力系统包括汽轮机的供汽系统、凝汽系统和热力管道系统。
供汽系统将锅炉中的蒸汽送入汽轮机，凝汽系统将汽轮机排出的凝汽回收，再次送入锅炉进行再次加热。
热力管道系统将蒸汽和凝汽输送到相应的设备和系统。
4. 汽轮机润滑系统：汽轮机润滑系统主要负责给汽轮机各轴承和齿轮传动装置提供足够的润滑油，减少摩擦和磨损。
二、蒸汽汽轮机的工作原理1. 发电过程：电厂蒸汽汽轮机的工作过程分为凝汽过程和蒸汽过程。
首先，锅炉中的燃料燃烧产生高温高压蒸汽，然后将蒸汽通过高压管道送入汽轮机的高压缸中。
在高压缸中，蒸汽推动叶片转动，同时膨胀降压，产生功，驱动汽轮机的转子转动。
接着，蒸汽从高压缸排出，进入中压缸和低压缸，继续推动叶片转动，最后排入凝汽器进行冷凝。
在凝汽器中，蒸汽被冷凝成凝水，释放出大量的热量，然后被泵送回锅炉进行再次加热，形成循环。
2. 调速过程：汽轮机的转速由汽轮机调速器控制。
当电网负荷增加时，调速器会减少汽轮机的燃料供应，使汽轮机转速减慢，发电功率减小；当电网负荷减小时，调速器会增加汽轮机的燃料供应，使汽轮机转速加快，发电功率增加。
通过调速器的控制，可以实现电网负荷的平衡。
三、蒸汽汽轮机的优点和应用领域1. 优点：蒸汽汽轮机具有结构简单、运行可靠、效率高等优点。
汽轮机的工作原理
汽轮机的工作原理汽轮机是一种利用蒸汽压力产生动力的热机，它是由汽轮机本体和汽轮机辅机组成的。
汽轮机是利用蒸汽的动能来推动涡轮旋转，从而产生功率的装置。
它广泛应用于发电厂、船舶、飞机等领域，是现代工业中不可或缺的动力设备。
下面我们来详细了解一下汽轮机的工作原理。
首先，汽轮机的工作原理涉及到热力学和动力学的知识。
在汽轮机中，蒸汽由高压进入汽轮机，然后在涡轮叶片上产生动能，推动涡轮旋转。
涡轮旋转的功率通过轴传递到负载上，从而驱动负载工作。
在这个过程中，燃料燃烧产生高温高压的蒸汽，蒸汽的动能转化为机械能，完成了能源的转换。
其次，汽轮机的工作原理还涉及到热力循环的过程。
汽轮机的热力循环一般包括蒸汽发生器、汽轮机、凝汽器和再生器等部件。
在热力循环中，蒸汽在高温高压下进入汽轮机，推动涡轮旋转，然后蒸汽失去动能，变成低温低压的凝汽水，最终被再次加热成为高温高压的蒸汽，完成了一个循环。
这种热力循环的过程保证了汽轮机能够持续地产生动力。
此外，汽轮机的工作原理还与涡轮机的工作原理相关。
涡轮机是汽轮机的核心部件，它是利用动能原理将蒸汽的动能转化为机械能的装置。
涡轮机根据其结构和工作介质的不同，可以分为汽轮机、水轮机和气轮机等。
而汽轮机则是以水蒸气作为工作介质的一种涡轮机。
涡轮机的工作原理决定了汽轮机的工作原理，它们是密不可分的。
总的来说，汽轮机的工作原理是基于热力学和动力学的知识，利用蒸汽的动能来推动涡轮旋转，从而产生功率。
通过热力循环的过程，汽轮机能够持续地产生动力。
涡轮机作为汽轮机的核心部件，是实现能源转换的关键。
汽轮机的工作原理是现代工业中非常重要的一部分，它为各种设备和机械提供了动力支持，推动着工业的发展。
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1 汽轮机做功原理公式解释
汽轮机能量转换过程中，由于存在各种损失，其理想焓降t H ∆不能全部转换为有用功，所以变为有用功的有效焓降i H ∆，总是小于理想焓降t H ∆，两者之比称为汽轮机的内效率
ri η。
即：
i
ri t
H H η∆=
∆ 汽轮机的内功率i N 正比于蒸汽流量0D （kg/h ）与有效焓降i H ∆的乘积，故：
0036003600
i t ri
i D H D H N η∆∆=
=
由于存在机械损失，汽轮机轴端功率ax N 为：
ax N =03600
t ri ax
i ax D H N ηηη∆=
；ax η为机械效率
以轴端功率带动发电机时，要考虑发电机效率el η，故发电机出线端功率el N 为：
03600
t ri ax el
el ax el D H N N ηηηη∆==
当令ax
el αηη=时，最后便得到汽轮机带动发电机的出线端功率为：
03600
t ri
el D H N ηα∆=
2 初温0t 对汽轮机功率i N 的影响
当锅炉热耗量Q 不变的条件下，讨论蒸汽初温与汽轮机功率的变化关系： 由功率方程式：
036003600()
t ri t ri
i fw D H Q H N h h ηη∆∆=
=-
已知，
D ：汽轮机进汽量； t H ∆：理想焓降；
ri η：内效率； Q ：锅炉吸收热量；
0()fw Q D h h =-
0h ：进汽焓值；
fw h ：出口焓值；
可知，由于初温变化引起的功率增量为：
000
02000000
1
2
3
[]3600()ri t t ri t ri i fw fw fw H H h H Q
N t t t h h t h h t h h t ηηη∂∆∆∂∆∂∆=
∆-∆+∆-∂-∂-∂ 或：
000000
1
3
2
111(]i t ri
i t fw ri N H h t N H t h h t t ηη∆∂∆∂∂=-+∆∆∂-∂∂
1：表示因焓降改变所引起功率的变化；
t
H t ∂∆∂可直接由焓熵（h-s ）图查得；或者把蒸
汽作为理想气体，用下述公式求得：
1200[1()]1k k t p k
H RT k p -∆=--
1
2000
[1()]1k t t k H H p kR
t k p T -∂∆∆=-=
∂- 其中，
k ：绝热系数，对于过热蒸汽k =1.3； R ：通用气体常数，R =461.76(J/(kg .K))； 0T ：绝对温度（K ），00273T t =+； 2p ：排气压力； 0p ：初压；
2：表示热耗一定，初温（初焓）升高后，蒸汽流量减小引起的功率变化；
h t ∂∂可由焓熵（h-s ）图查得；对过热蒸汽00p h c T =，p c =
h t ∂∂；p c 为定压比热容(J/(kg .K))； 3：表示初温变化时汽轮机效率改变引起的功率变化，它对非再热凝汽式汽轮机不可忽略。
根据经验，可以近似认为初温每升高30~50℃，效率约升高1%，故
01
%30~50
ri t η∂=∂ 于是，初温变化引起的功率增量式可简化为：
00011
[%](30~50)p i i fw ri
c N t N T h h η∆=-+∆- 0T ：绝对温度（K ），00273T t =+； 0h ：进汽焓值；
fw h ：出口焓值；
p c 为定压比热容(J/(kg .K))；
ri η：内效率；。