汽轮机原理PrincipleofSteamTurbine级——由一列喷嘴叶栅（静叶栅）和其后的一列动叶栅构成的汽轮机基本做功单元。3级=喷嘴叶栅+动叶栅通流部分：汽轮机本体中作功汽流的通道称为汽轮机的通流部分，包括主汽门、调节汽门、进汽导管、进汽室、各级喷嘴和动叶及汽轮机的排汽管。2.1概述2.1概述2.1概述2.1概述滞止状态：假设喷嘴进口初速滞止为零的状态；滞止参数：滞止状态下的汽流热力参数，用上标“0”或“*”来表示；2.1概述（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止理想比焓降喷嘴的理想比焓降动叶的理想比焓降（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止理想比焓降喷嘴的理想比焓降动叶的理想比焓降（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止理想比焓降喷嘴的理想比焓降动叶的理想比焓降（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止理想比焓降喷嘴的理想比焓降动叶的理想比焓降（2）三类参数：1）焓降——物理意义：做功能力级的滞止理想比焓降级的理想比焓降喷嘴的滞止理想比焓降喷嘴的理想比焓降动叶的理想比焓降2.1概述余速损失动叶理想比焓降：级的理想比焓降：0⑴冲动力（Fi）：从喷嘴流出的高速汽流冲击在汽轮机的动叶上，给动叶施加的力。⑵反动力（Fr）：蒸汽在动叶通道内膨胀加速，离开动叶通道时，给动叶一个与汽流运动方向相反的作用力。⑶级的受力：冲动力和反动力的合力F作用在动叶栅上，其在轮周方向上的分力Fu使动叶栅旋转而产生机械功。2.1概述2.1概述⑴冲动力（Fi）：从喷嘴流出的高速汽流冲击在汽轮机的动叶上，给动叶施加的力。⑵反动力（Fr）：蒸汽在动叶通道内膨胀加速，离开动叶通道时，给动叶一个与汽流运动方向相反的作用力。⑶级的受力：冲动力和反动力的合力F作用在动叶栅上，其在轮周方向上的分力Fu使动叶栅旋转而产生机械功。2.1概述2.1概述2.1概述2.1概述2.1概述2.1概述2.1概述2.1概述1、调节级和非调节级：按级的通流面积是否随负荷大小而变来划分。⒉压力级和速度级：按蒸汽动能转变为转子机械能的过程来划分2.1概述3、级的类型和特点小结2.2汽轮机级内能量转换过程二、蒸汽在喷嘴中的流动过程d.Ma=1时（喷嘴内汽流速度等于当地音速）：喷嘴截面积达最小值，称为临界截面或喉部二、蒸汽在喷嘴中的流动过程（4）喷嘴中汽流的临界状态二、蒸汽在喷嘴中的流动过程2.喷嘴出口的汽流速度（1）喷嘴出口的汽流理想速度（按等熵过程膨胀）2.喷嘴出口的汽流速度（1）喷嘴出口的汽流理想速度（按等熵过程膨胀）（2）喷嘴出口的汽流实际速度实际流动是有损失的，汽流实际速度小于汽流理想速度。喷嘴出口的汽流实际速度为：（3）喷嘴损失蒸汽在喷嘴通道中流动时，动能的损失称为喷嘴损失，用3.通过喷嘴的流量和喷嘴出口截面积3.喷嘴流量计算n为喷嘴的流量系数，其大小与喷嘴的几何参数、汽体参数及汽体物理性质等因素有关，另外还与喷嘴出口的实际密度与等熵密度之比有关。3.喷嘴流量计算3.喷嘴流量计算2.2蒸汽在级内的流动过程（四）蒸汽在喷嘴斜切部分中的流动斜切部分对汽流的影响如下：)当ncr时AB截面上的流速小于或等于音速，压力与喷嘴背压相等，斜切部分不膨胀,只起导向作用。此时2.2蒸汽在级内的流动过程2.斜切部分汽流偏转角的近似计算对等熵流动，有以下等式成立：3.极限压力计算所以：三、蒸汽在动叶栅中的流动三.蒸汽在动叶栅中的流动过程三.蒸汽在动叶栅中的流动过程动叶与喷嘴的不同之处是动叶本身以圆周速度u运动67三.蒸汽在动叶栅中的流动过程4.动叶损失动叶损失就是蒸汽通过动叶栅的能量损失，由于动叶损失的存在，使动叶出口的焓值由，则动叶损失为：动叶损失之比成为动叶栅的能量损失系数，即在计算时，通常取=0.85~0.95。在多级汽轮机中，余速损失可以被下一级所利用，其利用程度可用余速利用系数表示，=0~1之间。通常：调节级和排汽级→=0抽汽级→=0~0.5中间级→=1考虑了喷嘴损失、动叶损失和余速损失之后，汽轮机的级在h-s图上的过程曲线如图所示。级的轮周有效焓降：.蒸汽作用在动叶片上的力：可由牛顿第三定律和动量方程求得。如图所示。将汽流力分解为周向分力Fu和轴向分力Fz。.蒸汽作用在动叶片上的力：可由牛顿第三定律和动量方程求得。将汽流力分解为周向分力Fu和轴向分力Fz。则，2.轮周功率单位时间内圆周力Fu在动叶片上所做的功，它等于圆周力Fu与动叶圆周速度u的乘