叶栅几何尺寸的确定

叶型最大厚度dmax：叶型诸内切圆的最大值； 进出口缘厚度d1、d2:组成进出口圆直径； 相对出口缘厚度：d2/o; o为喉口最小截面。
2、叶栅几何参数
叶栅节距t:相邻叶型对应点之间的距离；
安装角s : 弦长方向与叶栅额线之间的夹角；
轴向宽度B：弦长在透平轴线上的投影；
几何构造角1g、2
：中弧线在两端点进出口缘的切线和
需确定Amin、A出口、A中间根据喷嘴轴线光滑变化，
一般M 1.5。
不同马赫数时冲动式叶栅和反动式叶栅的叶型
常用喷嘴及动叶叶型的基本几何特性
HQ-2 TC-2A(B)
出汽角2
安装角s
（二）出汽角1和2的选择
1：影响到汽轮机的做功能力、效率及叶片高度
适当 1做功能力 、轮周效率 1过小 1、*2减小，使汽流在动叶栅中转折厉害
）可近似的写成：
2
（2 2）
arcsia
a2 t
2 (1)
2 (1)为气流的落后角，它取决于有效气流角和马赫数 。
叶型转折角： 180o (1k 2k )
气流转折能力：
180o
(1
）
2
二 叶栅及叶型参数的选择
（一）叶栅类型的选择
对级的热力计算：
一般已知：G、p0、t0、p2 选定：n、c0、dm、m
平均反动度m
1[(1
r
)( db db
lb
)]
顶部反动度t
1
[(1
r
)(
db db
lb lb
)]
四、喷嘴叶栅尺寸的确定
(一)渐缩喷嘴
1、亚音速流动n cr
An
Gn
n 1tc1t
— —(1)
n：过热蒸汽0.93 ~ 0.95，饱和蒸汽0.94 ~ 0.98
c1t 2hn* 2(1 m )ht*
G 0.648
p0*
RT0*
zntnln sin 1
zn (ln )cr (an )cr
tan an acr
2 2L
扩张角 60 ~ 120
缩放喷嘴示意图
五、动叶栅尺寸的确定
Ab
G
b 2t w2t
edblb sin
2
lb
Ab
edb sin
2
进口lb' 根据ln来确定：lb' ln
盖度： lb' ln t r
Gn 0.648
p0*
RT0*
(ln )cr
( An )cr
edm sin 1
斜切部分的偏转角1： sin( 1 1) sin 1
cr ccr 1t c1t
(
2
1
) k 1
k 1
k 1 1
k 1
k 1
sin
1
k n
1nk
(二)缩放喷嘴 n cr
出口：An
Gnv1t
nc1t
znanln
喉部：( An )cr
第四节 叶栅几何尺寸的确定
一． 叶栅的几何特性 二． 叶栅及叶型参数的选择 三． 反动度的选择 四． 喷嘴叶栅尺寸的确定 五． 动叶栅尺寸的确定 六． 汽轮机级动静叶栅的面积比
叶栅定义
叶栅 —由叶型相同的叶片以相同的间隙和角度在同一
回转面上排列而成的；
环形叶栅 — 一列叶片排列为一整圈； 直列叶栅—径高比dm /l大于10；
p1，喷嘴叶栅和动叶栅尺寸。
喷嘴 n
p1 p0*
，动叶
b
p2 p1*
亚音速：1）当 n或 b
时，采用渐缩喷嘴，
cr
确定喷嘴出口截面尺寸An；一般M 0.8
跨音速：2）当1d
(0.3
~
0.4)
n或 b
时，仍采用渐缩喷嘴，
cr
需计算An、；一般0.8 M 1.4
超音速：3）n或b 0.3时，采用缩放喷嘴，
c) 根部反动度r=0.03~0.05时：不漏汽也不吸汽。 因为：☆泵浦效应
☆射汽抽汽效应epj=0.00.10~70(1.02dlbb
)2
(
u ca
)2
☆叶轮反动度
d
1
1
0.25(
A4 Ap'
)2
三、 冲动级内反动度的选择(续)
r选定后，采用等截面直叶片级反动度沿叶高的变化规律，
cu r 常数规律：
动叶损失增加
在高压段 一般冲动级 1=110~140
反动级 1=140~200
在低压级 1逐级增大，后面几级冲动级达200左右
复速级中 为不使1、*2太小，1可取大些，130~180
2：冲动级：
复速级：
* 2
1
(30
~
50 )
* 2
1
(30
~
50 )
1'
* 2
(50
~ 100 )
*' 2
1'
(70
g
叶栅额线方向的夹角;
叶栅相对节距 t ; b
叶栅稠度 b t
第一节 概 述
动、静叶栅几何参数
前额线 前缘点
汽流进口角几何进口角
叶片安装角
后缘点后额线
中弧线
几何出口角 汽流出口角
3、气流参数
进出口角度：1、1、2、2
冲角：i 1k 1
1 1k，负冲角
1 1k，正冲角
1 1k，零冲角
出口角：（2
基元级 — 在沿叶高的某一直径处叶高为无穷小的静叶栅
和动叶栅组成的透平级； 平面叶栅 — 将基元级的环形叶栅展布在一平面上。
叶栅定义
简化汽轮机级
叶栅
轴流式汽轮机叶栅的气动特性
1、叶型几何参数
中弧线—叶型型线诸内切圆中 心的连线；
叶型转折角 —在中弧线两端 B
点处切线间的夹角； 弦长b—中弧线两端点的距离 （投影长度）； 叶型中弧线挠度f —弦长与中弧 线上平行与弦长方向的切线之 间的距离；
~
80 )
（三）叶片个数和高度的选择 叶片高度l
（三）叶片宽度的选择
叶片制造工艺和通用性原则
三、 冲动级内反动度的选择
三、 冲动级内反动度的选择(续)
选择原则：根部不漏汽也不吸汽。r p ej d
a) 根部反动度较大时：产生根部漏汽现象；
b) 根部反动度很小或为负值时：产生根部吸汽现象；
部分进汽度e的选择原则： 1)使叶栅的端部损失及部分进汽损失之和最小； 2)考虑结构因素的影响。
一般压力级：e=1 调节级：e<1；e≯0.8 但e≮0.15 反动级：e=1
部分进汽损失：采用e时，特别是e 0.15时， 损失会剧烈增加。
(一)渐缩喷嘴(续)
2、超音速流动0.3 n cr
喉部：( An )cr
Δt：顶部盖度 Δr：根部盖度
因离心力的作用 Δt＞Δr 凝汽式汽轮机最末几级，lb＞lb‘， γ=12~150，但不能太大， 否则汽流无法充满整个汽道。
盖度的选择
盖度过小：会使汽流撞击动叶栅而造成损失。
又An zntnln sin 1 — —(2) an tn sin 1
如容积流量较小，喷嘴采用部分进汽度e
e zntnห้องสมุดไป่ตู้
由(2)式：ln
An zntn sin
d m
1
An
edm sin
1
将(1)式的An代入，即可求得ln。
喷嘴在圆周上的分布
调节级喷嘴组 （每组八个喷嘴）
部分进汽的喷嘴组外形
部分进汽度e的选择