s2-5-汽轮机级内损失及级效率解析

飞溅，扰乱主流；水滴
进入下级时，与汽流交
叉。
⑤过冷损失：湿蒸汽在
喷嘴中膨胀时，由于汽
态变化非常快，蒸汽的
一部分还来不及凝结成
水，汽化潜热没有释放
出来，形成了过饱和蒸
汽或称过冷蒸汽，致使
蒸汽的理想焓降减小，
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形成过冷损失。
⑥工质损失。
2、湿汽损失计算:
hx(1xm)hu
xm
x0
2
•
速度不同引起的摩擦损失
• 1、叶轮摩擦损失的原因
• • 2、计算公式:
涡流引起的能量损失
pf
k1(1u0)03d2
1 v
hf
3600pf G
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f
hf E0
＝ pf k
dax3
pt enlsin1n 1m
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• 影响叶轮摩擦损失的因素:圆周速度u、蒸汽的v 比容、级的平均直径dm及流量等。其中 沿v流 动方向变化最大,高压级 小，v 大 p;低f 压级 大，v 小 p；f
e Z ntn
d m
鼓风损失 hw 部分进汽损失产生的原因:
斥汽损失 h s
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• （1）鼓风损失
• 发生在不装喷管的弧段内。 • 鼓风损失的计算:
wBe1e(1ee2c)xa3
hw wE0
单列级: Be 0.15;双列级： Be 0.55
h 2021/2/6e
hw
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•
选择合适的部分进汽度
• 反动级无叶轮，没有叶轮摩擦损失。
• 减小叶轮摩擦损失的措施： • （1）尽量减小叶轮与隔板间腔室的容积，即
减小叶轮与隔板间的轴向距离；
• （2）尽可能提高叶轮表面的光洁度。
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• （四） 部分进汽损失 h e
部分进汽:将喷管布置在隔板的部分圆周上,使蒸汽沿部分圆弧 进汽的方式。 采用部分进汽的原因：使叶栅高度不小于15mm。 部分进汽度：安装喷管的弧段长度与整个圆周长的比值，即
• 减小鼓风损失的措施:
•
加装护罩装置,如图所示。
图１.５.３ 部分进汽时采用护罩的示意图
2１021－/2动/6 叶片；２－护罩；３－叶轮；４－汽缸
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（2）斥汽损失 发生在装有喷管的进汽弧段内。
hs
s
ce
1 e
Sn dn
xa
斥汽损失的计算:
s
ce
1 Sn e dn
xa
hs sE0
S -n-喷管组数; c -e-与级型有关的系数,单列级
202双1/2/列6 级 ce 0.016;
ce 0.012;
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• • 减少斥汽损失的措施:
• • 部分进汽损失：
合适的部分进汽度 减少喷管组数
he hwhs
减小部分进汽损失的措施:
（1）部分进汽度不宜太小,选取部分进汽度的原则是使
叶高损失与部分进汽损失之和最小;
（2）减少喷管组数，以及减小两组喷管之间的间隙。
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• (五)漏汽损失h
•
隔板漏汽损失
• 原因
•
叶顶漏汽损失
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• 1、隔板漏汽损失
• （1） 产生原因:隔板中心孔与主轴之间存在间隙, 且间隙前后的蒸汽存在压差，产生漏汽,引起损失。
• （2）计算公式
Gp
pApc1p
v1t
pAp
2hn* v1t Zp
hp
Gp G
x2
3、湿蒸汽对动叶片的危害:产生水蚀损伤,其中以动叶
hu
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减小隔板漏汽损失的措施:
1) 隔板与主轴之间装设隔板汽封;
2）在动叶根部设置轴向汽封；
3）在叶轮上开设平衡孔,并选择适当的反动度，使 隔板漏汽从平衡孔流到级后，避免这部分汽流干扰 主流。
2、动叶顶部漏汽损失
（1）损失产生的原因:动叶顶部与汽缸之间存在
间隙,且间隙前后的蒸汽存在压差，产生漏汽而造
来自百度文库
• （二）扇形损失
• 1、产生原因:
• ①环形叶栅的节距、圆周速度及蒸汽参数均沿叶高发生变化。 即这些数值均偏离了平均直径处的设计值,蒸汽流过时会增加 流动损失。
• ②在等截面直叶片级的轴向间隙中，汽流还会径向流动引起 损失。这些损失统称为扇形损失。
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（a）环形叶栅的节距变化；（b）平面叶栅
③尽量设法减小扭叶片顶部的反动度。
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（六）湿汽损失 h x
1、原因:
①湿蒸汽中的一 小部分蒸汽凝结 成水滴,使做功 的蒸汽量减少;
②挟带损失 ： 蒸汽带动水滴运 动时，造成两者 之间的碰撞和摩 擦，损耗一部分 蒸汽动能；
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③制动损失;
④扰流损失:水滴撞击
在动叶片背弧上,四处
hu
式中 a－试验系数,单列级a＝1.2（不包括扇形损失）或
a ＝1.6（包括扇形损失），双列级a＝2;
l为 叶栅高度，对单列级为喷嘴高度，对双列级为各级叶栅
平均高度，mm。 叶高损失也可用下列半经验公式计算:
l
a1 ln
x
2 a
hl lE 0
式202中1/2/6 a１－试验系数,单列级a１＝9.9，双列级a１＝27.6; 4
2、计算扇形损失的经验公式:
0 . 7
lb db
2
h E 0
扇形损失与径高比 d 小，ζθ越大，扇形损失越大。
b
lb
平方成反比。
θ越
一般当θ >8~12时，采用等截面直叶片，存在扇形 损失；当θ <8~12时，采用扭叶片，避免扇形损失。
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• （三）叶轮摩擦损失 h f
成损失。
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（2）叶顶漏汽损失的计算:
G t
tA tct et v2t
(dblb) t v2t
2 tht*
ht
Gt G
hu'
或
ht
1.72r1.4
lb
E0（用于反动级）
（3）减少漏汽损失措施: ①在围带上安装径向汽封和轴向汽封; ②对无围带的叶片,可将动叶顶部削薄以达到汽封的 作用；
第四节 汽轮机的级内损失和级效率
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一、级内损失
• 级内损失主要有叶高损失、扇形损失、叶轮 摩擦损失、部分进汽损失、漏汽损失、湿汽 损失等
• 上述损失并不是每一级都同时存在,如:全周 进汽的级就没有部分进汽损失，过热区工作 的级就没有部分湿汽损失等。
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（一）叶高损失 h l 1、叶高损失的原因: （1）端部附面层中的摩擦损失 （2）二次流损失
图１.４.３ 叶栅中的二次流示意图
（a2）021双/2涡/6 流示意图；（b）附面层和压力分布示意图
3
１—腹面；２—压力图；３—附面层增厚区；５—对涡流动
• 叶高损失又称端部损失,它实质上是属于喷嘴和动叶 的流动损失，它主要取决于叶高。
• 2、叶高损失计算:叶高损失常用下列半经验公式计
算。
hl
a l