涡轮基本原理2009
《燃气涡轮试验与研究》第六届编委会2009年年会在四川成都召开
部 工作 中的 闪光 点等 都做 了生动 细致的 演讲 ，并结合现 有 的国 内评价 结 果 ，为期 刊的发 展制 定 了明确 的 目
标 。从 编辑部 ２ ０ ０ ９年 的工作 中可以看 出，燃 气涡轮试 验与研 究》 《 正以“ 继往 开 来 ， 志在 超越 ” 的精神 ， 立足本 院， 面向世界 ， 经过 多年的精 心策划和 艰苦努 力 ， 渐形成 自己的 办刊特 色。 逐 卢主编在 讲述 编辑部取 得 的成 绩
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燃 气 涡 轮 试 验 与 研 究
第２ ３卷
《 气 涡 轮试 验 与研 究 》 六 届编 委 会 ２ ０ 燃 第 ０ ９年 年 会在 四川 成 都 召 开
《 气涡轮试 验与研 究》 燃 第六届编委 会 ２ ０ ０ ９年 年会 于 ２ １ ０ ０年 １月 ２ ８日在 四川成 都 召开。院党委 书记 李
建榕 。 副院 长王永 明 、 敏 杰 、 侯 蒲秋 洪 ，０ ６ ６所 党委 书记程 荣辉 ， 高级顾 问焦天佑 ， 院 总设 计 师江和 甫 ， 第六届
编委 。 总师和特邀代 表 四十余人 出席会 议 。 副
卢传义主 编从 四个方 面总结 了 ２ ０ ０ ９年编辑 部的 工作 ， 大到 国 内文化 产业 （ 刊） 对 。 也指 出 了工作 中的不足 ： 动约稿 能 力弱 ， 稿 少 ， 乏有 引导 意义的优 秀论 文 ； 主 约 缺 个别 文章 发表 周期 过 长； 部分编辑 的航 空发动机 专业 知识有 限 ： 编辑 部对 外合作 交流 少 ， 不利 于学 习别人成 功的 办刊 经验 等。 在听 完卢主编 的工作总结后 ， 与会代 表纷纷发 言。前任编委 会副主任程 荣辉 以 自己的亲身体会 ， 回忆 了以
精神。 编辑部将努 力把 《 气涡轮 试验 与研 究》 燃 办成 一本 深受行 业人士 喜爱 的专业 学术期 刊和重要 学术论 坛 。
航空发动机原理与构造
航空发动机原理、构造与系统(Aviation Engine Principle , Structure and Systems)教学大纲本课程与其它课程的联系：主要先修课程：航空概论、大学物理主要后续课程：航空发动机维修一、课程的性质本课程是航空机电设备维修专业的一门主要专业课。
二、课程的地位、作用和任务本课程旨在帮助学生掌握航空燃气涡轮发动机的基本工作原理和特性，掌握航空燃气涡轮发动机的基本结构，了解各主要工作系统的组成、工作原理。
为学生将来从事航空维修打下必要的理论基础。
三、课程教学的基本要求1. 理解工程热力学、气体动力学的基本概念及在航空发动机上的应用。
2. 掌握涡喷发动机各主要部件的工作原理、基本结构和工作特性3. 理解常用发动机（涡扇发动机）的工作特点、主要系统工作原理。
4. 掌握航空发动机的维修和使用的基本知识。
四、课程教学内容1. 航空燃气涡轮发动机热工气动基础1.1 工程热力学部分1.2 气体动力学部分重点：热力学第一定律，焓形式的能量方程式，机械能形式的能量方程式。
难点：机械能形式的能量方程式思考题：10个2. 燃气涡轮发动机基本工作原理2.1 工作循环2.2 产生推力的原理2.3 主要性能参数重点：燃气涡轮发动机的理想循环；难点：主要性能参数。
-1 -思考题：5个，计算题：2个3. 涡喷发动机主要部件3.1 进气道3.2 压气机3.3 燃烧室3.4 涡轮3.5 尾喷管重点：压气机增压原理，涡轮工作原理；收敛喷管的工作状态。
难点：压气机流量特性思考题：20 个，计算题：4 个，4. 燃气涡轮发动机共同工作4.1 稳态共同工作4.2 过渡态共同工作4.3 单转子涡喷发动机特性4.4 双转子涡喷发动机特性4.5 涡轮螺旋桨发动机4.6 涡轮风扇发动机4.7 涡轮轴发动机重点：稳态工作，转速特性，涡桨发动机特性，双转子涡扇发动机组成和工作原理，涡轴发动机部件的特点，难点：高度特性, 速度特性，涡扇发动机特性思考题：15 个5. 发动机总体结构5.1 转子支承机构5.2 联轴器5.3 支承结构重点：各种类型发动机的转子结构，轴承，典型封严装置难点：多转子发动机转子支承结构思考题：5 个6. 发动机工作系统6.1 燃油控制系统6.2 滑油系统6.3 起动系统；6.4 点火系统6.5 指示系统6.6 操纵系统6.7 排气系统重点：各工作系统的组成、功用和典型系统思考题：15 个7. 辅助动力装置7.1 概述7.2 APU 工作系统7.3 典型辅助动力装置重点：结构和典型机型思考题：2 个8. 发动机使用维修8.1 发动机维修8.2 发动机健康管理重点：维修要求和常见的方法思考题：4个五、课内实践教学要求在整个教学过程中安排4个学时的实习，主要内容是有关发动机构造的演示性实验，地点在- 2 -工程技术训练中心。
涡轮增压器的故障诊断及排除
涡轮增压器的故障诊断与排除【摘要】本文主要内容是关于涡轮增压器的原理和使用、常见故障和以后的发展趋势。
涡轮增压发动机是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内，叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。
当发动机转速加快，废气排出速度与涡轮转速也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动机的进气量就相应地得到增加，就可以增加发动机的输出功率了。
【关键词】涡轮增压；原理；故障；发展趋势。
引言目前石油燃料匮乏，浪费严重，汽油机一般汽油的利用率只有30%—35%。
未来汽车发展趋势于节能、环保、安全。
油料的不断消耗，迫使人们提高利用率减少浪费。
汽车作为石油燃料最大消耗者之一，对科学优化使用石油燃料迫在眉睫。
汽车涡轮增压技术的应用使得在相同排量发动机中获得更多的动力，增压后的空气使燃油能够燃烧更充分、更彻底，尾气排放更趋于环保。
压缩空气动力来源于废气排放时瞬间惯性冲击力，不加利用也是能量损失。
涡轮增压发动机的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上，大幅度提高发动机的功率和扭矩。
一台发动机装上涡轮增压器后，其输出的最大功率与未装增压器相比，可增加大约40%甚至更多。
[1]一、涡轮增压概述（一）涡轮增压定义涡轮增压器(Tubro)实际上就是一个空气压缩机。
它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内)，涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内，叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。
当发动机转速加快，废气排出速度与涡轮转速也同步加快，空气压缩程度就得以加大，发动机的进气量就相应地得到增加，就可以增加发动机的输出功率了。
常见用于汽车引擎中，透过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。
涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。
一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。
涡轮增压论文
学校编码：15014 分类号密级学号：*********** UDC本科毕业论文(设计)涡轮增压的设计与优化学生姓名：刘*所属院部：物理与电子信息工程学院专业：物理学指导教师：王*二零一四年六月十一日涡轮增压的设计与优化刘洋学号：10131270125赤峰学院物理与电子信息工程院，赤峰024000摘要：本文介绍了涡轮增压的原理以及实际当中的设计，在涡轮增压实际中遇到的问题针对输出反应滞后及叶轮改进提出了一些优化方案。
关键词：涡轮增压；压气机；优化引言汽车是通过内燃机内部引燃来发动车子，在现有的各种限制下，发动机的设计几乎已经达到了极限，怎样还可以继续增加车子的马力呢？涡轮增压就是针对这种需求提出的设计，涡轮增压这个词对于爱车的人来说很是熟悉。
废气涡轮增压是涡轮和空气压缩器一起构成的空气压缩机。
它是通过压缩空气即增大空气的密度来提高发动机进气量的一种装置。
当发动机的活塞转速加快时，废气排出的就越多。
涡轮转速也同步加快。
图1是我在新发布的菲特汽车中拍的涡轮增压器。
可以看到它不是很复杂很大的一个器件，但是就是这个器件改变了车子的性能。
图1发动机与涡轮增压实物图涡轮增压虽然可以提高汽车的性能，但并不是所有的车型都适用的。
即便是使用到了涡轮增压，也是因车而议的。
本文首先介绍涡轮增压（压气机）的原理，然后针对具体设计中遇到的问题提出一些优化方案。
一、涡轮增压的原理（压气机）涡轮增压是增压发动机中最常见的增压系统之一。
它是利用压气机的原理所制成的。
涡轮增压是压气机的一种，原理和压气机是一样的。
压气机有很多种，工作压力范围也很广。
本文所介绍的是利用废气体推动涡轮中的叶片高速旋转，带动压气机端的叶轮旋转，之后再利用扩压管石高速运动的气流降低流速来提高压力，实现气体的压缩。
对于压气机来讲，其进气和排气的流动能量及重力位能都可忽略不计。
据稳定流动能量方程式，可得到压气机中能量转换的关系()()12s c q h h w =-+式中，()s c w 是压气机的轴功。
涡轮增压器工作原理
涡轮增压器工作原理涡轮增压器是一种通过利用废气能量来增加内燃机进气压力和密度，从而提高发动机功率的设备。
它是内燃机领域中一种重要的动力增压装置，广泛应用于汽车、船舶和飞机等领域。
那么，涡轮增压器是如何工作的呢？接下来，我们将从涡轮增压器的原理、结构和工作过程三个方面来详细介绍。
首先，让我们来了解涡轮增压器的原理。
涡轮增压器是利用废气能量来驱动的，其工作原理类似于风力涡轮机。
当发动机工作时，废气通过排气管进入涡轮增压器的涡轮室，涡轮室内的涡轮叶片受到废气的冲击而旋转。
涡轮叶片与压气机叶片通过同一轴连接，因此涡轮的旋转也带动了压气机的旋转，从而将空气压缩后送入发动机气缸，增加了气缸内混合气的密度，提高了燃烧效率，从而提高了发动机的功率和扭矩。
其次，涡轮增压器的结构也是影响其工作原理的重要因素。
涡轮增压器主要由涡轮组件和压气机组件两部分构成。
涡轮组件包括涡轮轴、涡轮叶片、涡轮壳体等部件，其作用是利用废气能量驱动涡轮旋转；压气机组件包括压气机轴、压气机叶片、压气机壳体等部件，其作用是将空气压缩后送入发动机气缸。
两个组件通过同一轴连接，共同完成了涡轮增压器的工作过程。
最后，我们来看一下涡轮增压器的工作过程。
当发动机工作时，废气通过排气管进入涡轮增压器的涡轮室，涡轮叶片受到废气的冲击而旋转，带动压气机叶片将空气压缩后送入发动机气缸。
在发动机转速较低时，废气能量不足以驱动涡轮旋转，此时压气机输出的压缩空气较少；而在发动机转速较高时，废气能量足以驱动涡轮旋转，此时压气机输出的压缩空气较多。
因此，涡轮增压器能够根据发动机转速自动调节输出的压缩空气量，从而实现了动力增压的效果。
总的来说，涡轮增压器利用废气能量来驱动涡轮旋转，带动压气机将空气压缩后送入发动机气缸，从而提高了发动机的功率和扭矩。
其工作原理简单清晰，结构合理可靠，是一种高效的动力增压装置。
涡轮增压器的应用不仅提高了发动机的性能，也为汽车、船舶和飞机等交通工具的节能环保做出了重要贡献。
涡轮增压器简介
4. 点火开关置于 ON 位置，测试 5伏参考电压电路端子3 或 C 和搭铁之 间的电压是否为 4.8–5.2伏
– 如果低于规定范围，测试 5伏参考电压电路是否对搭铁短路或开 路/电阻过大， 如果电路测试正常则更换 ECM（K20）。 – 如果高于规定范围，测试 5伏参考电压电路是否对电压短路，如 果电路测试正常，则更换 ECM（K20）。
P0299 / P0置并持续 90秒钟，断开增压压力传感器上的线 束连接器。
3. 测试低电平参考电压电路端子1 或 A 和搭铁之间的电阻是否小于 5 欧。
– 如果大于规定范围，则测试低电平参考电压电路是否开路/电阻过 大，如果电路测试正常，则更换 ECM（K20）。
P0299 / P0234电路/系统检查
正常的涡 轮增压器
P0299 /P0234电路/系统检查
• P0299 （涡轮增压器发动机增压不足）： 发动机控制模块检测到实际 的增压压力小于期望的增压压力并持续 4秒钟以上或累计达 50秒钟。 • P0234 （涡轮增压器发动机增压过高 ）： 发动机控制模块检测到实际 的增压压力大于期望的增压压力并持续 3秒钟以上或累计达 50秒钟。 • P0299 / P0234都是由增压压力传感器检测的。
涡轮增压器工作原理简介
泵轮
泵轮
泵轮 出气口 泵轮
涡轮增压器上有润滑系统和冷却系统两套管路，为其润滑和降低工作温度。
涡轮增压器工作原理简介
涡轮增压器的控制
废气旁通阀 及其控制电磁阀
进气旁通阀 及其控制电磁阀、 真空罐
废气旁通阀的控制
• Buick Regal 2.0T涡轮增压器能产生高达 1.40 Bar的增压压力，也就 是绝对压力为2.40 Bar，增压压力的调节是通过废气旁通阀来实现的。 • 废气旁通阀： – 废气旁通控制电磁阀（ 3通）调节增压压力和大气压力的压差来 控制膜片阀的运动，从而调节废气门的开度，达到调节进气压力 值的目的 – 废气旁通控制电磁阀由ECM 通过脉宽调制信号（PWM）控制 – 膜片阀连杆上的螺纹杆和螺母的位置不准调整
涡轮工作原理
涡轮工作原理涡轮是一种常见的动力装置，它通过流体力学原理来实现能量转换。
涡轮的工作原理基于流体的动能转换为机械能，是许多领域中常见的动力装置，如航空发动机、汽车涡轮增压器等。
本文将详细介绍涡轮的工作原理及其在不同领域中的应用。
涡轮的工作原理可以简单地描述为流体的动能传递给涡轮叶片，使其产生旋转运动，从而驱动相关设备工作。
在航空发动机中，涡轮通过高速流动的燃气推动叶片旋转，进而驱动压气机和涡轮机进行工作。
在汽车涡轮增压器中，涡轮则是利用排气气流的动能来推动叶片旋转，进而压缩进气气流，提高发动机的功率输出。
涡轮的工作原理涉及到流体力学中的一些重要概念，如动能转换、叶片设计、流体流动等。
首先，涡轮叶片的设计对于涡轮性能至关重要。
叶片的形状、角度和材料都会影响涡轮的效率和输出功率。
其次，流体的动能转换是涡轮工作的基础。
流体的动能通过叶片的作用转换为机械能，从而驱动涡轮进行旋转。
此外，流体的流动特性也对涡轮的工作性能有着重要影响。
流体的压力、速度和流动方向都会影响涡轮的工作效果。
涡轮在航空、汽车、发电等领域中都有着广泛的应用。
在航空领域，涡轮作为航空发动机的重要组成部分，驱动压气机和涡轮机进行工作，提供动力支持飞机的飞行。
在汽车领域，涡轮增压器可以有效提高发动机的功率输出，提高汽车的动力性能。
在发电领域，涡轮也被广泛应用于水力发电、火力发电等领域，通过流体的动能转换为机械能，驱动发电机进行发电。
总之，涡轮作为一种常见的动力装置，其工作原理基于流体力学原理，通过流体的动能转换为机械能，驱动相关设备进行工作。
涡轮在航空、汽车、发电等领域中有着广泛的应用，为各个领域提供了重要的动力支持。
希望本文能够对读者对涡轮的工作原理有所了解，并对其在不同领域中的应用有所认识。
齿轮蜗轮蜗杆参数
一、蜗轮、蜗杆齿轮的功用与结构蜗轮、蜗杆的功用主要用于传递交错轴间运动和动力，通常，轴交角∑＝90°。
其优点是传动比大，工作较平稳，噪声低，结构紧凑，可以自锁；缺点是当蜗杆头数较少时，传动效率低，常需要采用贵重的减摩有色金属材料，制造成本高。
蜗轮是回转形零件，蜗轮的结构特点和齿轮基本相似，直径一般大于长度，通常由外圆柱面、内环面、内孔、键槽（花键槽）、轮齿、齿槽等组成。
根据结构形式的不同，齿轮上常常还有轮缘、轮毂、腹板（孔板）、轮辐等结构。
按结构不同蜗轮可分为实心式、腹板式、孔板式、轮辐式等多种型式。
蜗杆的结构和轴相似，其结构特点是长度一般大于直径，通常由外圆柱面、圆锥面、螺纹及阶梯端面等所组成。
蜗杆上啮合部分的轮齿呈螺旋状，有单头和多头之分，单头蜗杆的自锁性能好、易加工，但传动效率低。
二、普通圆柱蜗轮、蜗杆的测绘步骤蜗轮、蜗杆的测绘比较复杂，要想获得准确的测绘数据，就必须具备较全面的蜗杆传动方面的知识。
同时应合理选择测量工具及必要的检测仪器，掌握正确的测量方法，并对所测量的数据进行合理的分析处理，提出接近或替代原设计的方案，直接为生产服务。
测绘蜗轮、蜗杆时，主要是确定蜗杆轴向模数ma（即蜗轮端面模数mt），蜗杆的直径系数q和导程角γ(即蜗轮的螺旋角β)。
下面以普通圆柱蜗轮蜗杆测绘为例，说明标准蜗轮蜗杆的基本测绘步骤。
1. 首先对要测绘的蜗轮、蜗杆进行结构和工艺分析。
2. 画出蜗轮、蜗杆的结构草图和必须的参数表，并画出所需标注尺寸的尺寸界线及尺寸线。
3. 数出蜗杆头数z1和蜗轮齿数z2。
4. 测量出蜗杆齿顶圆直径dal、蜗轮喉径dai和蜗轮齿顶外圆直径dae。
5. 在箱体上测量出中心距a。
6. 确定蜗杆轴向模数ma (即涡轮端面模数mt)7. 确定蜗杆的导程角γ(蜗轮的螺旋角β)，并判定γ及β的方向。
根据计算公式 tgγ= z1ma / d1，因 d1 = da1-2ma 则γ= tg -1 z1ma / (da1-2ma)8. 确定蜗杆直径系数q根据计算公式q = d1 / ma或q = z1 / tgγ计算出q值，且应按标准系列选取与其相近的标准数值。
涡轮发动机工作原理
涡轮发动机工作原理涡轮发动机是一种高效的内燃机，其工作原理是利用废气驱动涡轮叶轮旋转，再将旋转的动能传递给压气机，使空气压缩后送入燃烧室，从而实现高效燃烧和提高发动机功率。
下面将详细介绍涡轮发动机的工作原理。
首先，涡轮发动机的工作原理基于热力循环。
在汽油或柴油燃烧时产生的高温高压气体通过排气门进入涡轮增压器，驱动涡轮叶轮旋转。
涡轮叶轮连接着压气机，当涡轮叶轮旋转时，压气机也随之旋转，并将空气压缩后送入燃烧室。
这样，通过增加进气气体的密度，可以使更多的空气参与燃烧，提高燃烧效率，从而提高发动机的功率输出。
其次，涡轮发动机的工作原理还涉及到涡轮增压器和压气机的协同工作。
涡轮增压器利用废气的动能驱动，可以在发动机转速较低时提供额外的进气压力，增加进气气体的密度，从而提高发动机的输出功率。
而压气机则负责将空气压缩后送入燃烧室，使燃烧更加充分，提高燃烧效率。
涡轮增压器和压气机的协同工作，使得发动机在不同转速下都能够获得较高的功率输出，提高了发动机的整体性能。
最后，涡轮发动机的工作原理还包括了废气利用和节能环保的特点。
通过涡轮增压器的利用，可以使发动机在相同功率输出的情况下减小排量，从而减少燃油消耗。
另外，由于涡轮增压器可以提高燃烧效率，使得发动机在相同功率输出下减少废气排放，降低对环境的污染。
因此，涡轮发动机在提高动力性能的同时，也具有节能环保的特点。
综上所述，涡轮发动机的工作原理是基于热力循环，利用废气驱动涡轮叶轮旋转，再将动能传递给压气机，提高进气气体的密度，从而实现高效燃烧和提高发动机功率。
涡轮增压器和压气机的协同工作，使得发动机在不同转速下都能够获得较高的功率输出。
而涡轮发动机还具有废气利用和节能环保的特点，是一种高效、节能、环保的内燃机。
海洋能源的利用与开发(1)
可再生能源利用上海电力2009 年第 1 期海洋能源的利用与开发Sonal Patel摘要:海洋蕴藏着巨大的能量,海洋能源不仅清洁环保,而且是一种取之不竭的可再生清洁能源。
文章介绍了多种海洋再生能源的前沿技术及其应用情况,并分析了海洋能发展的现状以及对环境影响的主要因素。
关键词:海洋再生能源;波浪能;潮汐能;潮流能;海水温差能;海水盐差能中图分类号: P743文献标识码: B随着人们日益关注环境、经济以及依赖化石能源引发的成本问题,开发利用可再生能源已逐渐成为当前行业的发展趋势。
在取得推广应用风能发电和太阳能发电圆满成功后,如何从覆盖地球面积70%以上的海洋中获取再生能源,成了能源行业关注的焦点。
目前,世界各大新能源开发商正在就此进行着积极的探索,并已经取得了初步的成果。
1海洋再生能源发展概况海洋中的可再生自然能源主要包括波浪能、潮汐能、潮流能(海流能)、海水温差能和海水盐差能。
据测算,海洋能的蕴藏总量高达 4 000 TW,开发潜力巨大。
海洋能源不仅清洁环保、可再生,更重要的是海洋能中的波浪能、潮汐能和潮流能还具有风能和太阳能无法比拟的优势,即可预测性。
由月球引力变化造成的潮汐可以提前好几年进行预报;而洋流图则可以通过卫星进行绘制。
可预测性有助于防范大规模的停电事故的发生。
此外,无论是海上涡轮机或是浸没式零排放涡轮机,因其处于人们看不到的地方而不具有视觉污染。
事实上,试图利用海洋能发电的想法早在100 年前便有之, 因当时技术和资金等问题, 其开发进程十分缓慢。
例如:在1912年,德国在北海海岸建造了世界上第一座潮汐电站布苏姆潮汐电站。
以加拿大的芬迪湾建造潮汐电站为例,其建设规划可追溯到1925年。
当时缅因州同意投资1 亿美元在该州帕萨马科迪湾( Passam aquo ddy Bay) 建立潮汐电站; 1935 年罗斯福总统也对该项目表示支持并拨款1 000万美元,但是该项目最终未能实现。
同时期的英国布里斯托尔海峡潮汐电32站计划,因不具有经济、可行性而被否决。
油泵的工作原理
油泵的工作原理发表于2009-07-01 15:53:14目前较多使用的是装在油箱内的燃油泵。
它由涡轮泵，卸压阀，残留压力单向阀组成。
涡轮泵是由电动机带动叶轮，从油箱内吸出燃油，电动机需要靠燃油冷却并润滑，如果油量减少的话可能会使电动机烧坏；卸压阀作用是当油泵出口压力超值是，卸压阀会打开并卸出多余的油；残留压力单向阀的作用是当油泵停止工作，此阀门关闭，保留残油压力，以便于再次启动。
油泵是通过发动机转速信号控制其开关（当发动机不转时油泵停止工作）。
具体如下：1、油泵的控制元件：①滑阀：是一个三位三通阀，它由阀芯和滑套组成，两者之间能相对运动。
阀芯的移动由阀芯右端的一级活塞和二级活塞与阀芯左端的弹簧构成平衡。
滑套的移动由斜盘活塞控制，随着斜盘活塞的移动而移动，其移动距离和方向跟斜盘活塞一致。
②二级活塞：在电控状态下，先导二次油流单独控制二级活塞，负流量不参与直接控制，而是由负压传感器采集其压力参数，提供给电脑，经电脑计算作为控制电比例阀电流的一个参数来控制先导二次油流；在液控状态下，先导二次油流被液改电控阀截断，不参与对二级活塞的控制，由负流量单独对二级活塞进行直接控制。
二级活塞的工作方向为推动滑阀阀芯向左运动，由自带弹簧回位构成平衡。
③一级活塞：由前泵油流，后泵油流及先导一次油流（仅在液控状态下）进行控制，其工作方向为推动滑阀阀芯向左运动，由自带弹簧回位，构成平衡。
2、油泵的排量控制：前泵油流，后泵油流和先导二次油流和负流量，其中前泵油流控制一级活塞，后泵油流控制一级活塞和斜盘活塞（一端控制斜盘活塞的小端，处于常开状态，一端控制大端处于常闭状态，一端控制主压活塞），负流量控制一级活塞，先导二次油流控制二级活塞。
3、执行元件---变量活塞：变量活塞由固定的活塞套和一个两端截面积大小不一样的柱塞构成，柱塞与斜盘和滑阀套连接，当两个端面受压产生压差时，柱塞带动其他两个一起运动。
水环式真空泵/液环真空泵工作原理水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。
涡轮叶片冷却技术
止区）和壁面射流区。
射流离开喷嘴后，与外部流体 进行质量和动量交换，结果使 得射流宽度不断增加，速度分 布剖面也逐渐发展为钟形。
研究发现冲击冷却能带来局部的高换热系数，并且其冷却效果受到冲击孔几何 参数的影响。总的来说 ,驻点处的换热系数都比离驻点较远的地方要高。
扰流柱强化换热技术
扰流柱冷却技术，主要通过加强冷气的扰动，达到增强端壁表面换热
采用更先进的冷却技术，以少量的冷 却空气获得更高的降温效果。
涡轮材料近期的发展方向是定向共晶合金、超单晶合金以及机械合金化高温
合金。远期发展方向是人工纤维增强高温合金、定向再结晶氧化物弥散强化 合金以及新的能承受高温的材料。
未来的发动机将大量采用非金属材料，以Si3N4 为代表的高温结构陶瓷是最
肋壁强化换热技术
先进涡轮叶片内部通道两侧均布有肋片，一方面增强扰动，另一方面
增大换热面积以强化换热，有效地降低了叶片内壁面温度。
内部通道中高性能的肋片结构
其他冷却方式
对流冷却
冷却空气从叶片内若干专门的通道流过，与壁面产生热交换，将热量带走。
叶身精铸处9个 径向小圆孔
冷却空气由中 间叶跟两侧小 孔流入叶身
气膜孔出流的影响 气膜孔的出流在很大程度上影响了内流冷却通道的流场特性，从而影
响了带肋壁面的换热系数 ,在气膜孔入口的下游 ,壁面换热系数值升高。 由于出流 ,在有气膜孔的一侧 ,由肋所导致的二次流和涡旋受出流影响 而变得不对称 ,具有强烈的三维特性。
肋的影响 •
西北工业大学传热实验室对同时带肋和气膜孔出流的内流通道进行 了详细的测量 ,发现肋对气膜孔流量系数有着较大的影响 ,主要是由 于肋的存在 ,在内流通道产生的二次流明显影响了气流进入气膜孔时 的流动方向 ,改变了入口损失。
车辆动力学-传动系统动力学讲义【北京理工大学】
传动系统动力学讲义2009-2010学年前言一、传动系统简介传动装置的功用是把发动机的功率传递到主动轮驱动车辆行驶，实现减速增矩；实现车辆变速；实现车辆的倒挡行驶、车辆制动、停车和必要时切断发动机动力；利用发动机制动、拖车起动发动机等。
除上述的基本功用外，传动装置还可以有一些辅助的功用：输出功率带动压气机、风扇、喷水式推进器、泵等等。
为车辆辅助系统、工程车辆和水陆两栖车辆提供动力输出。
（1（2）液力传动以液体动能来传递或交换能量，优点是无级变速、变矩能力，动力性好；具有自动适应性，提高了操纵方便性和车辆在坏路面上的通过性；充分发挥发动机性能，有利于减少排气污染；减振、吸振、减缓冲击，提高传动、动力寿命和乘坐舒适性。
缺点是效率低，结构复杂，成本高。
（3）定轴传动由于结构简单，制造成熟，成本低而被广泛应用。
行星传动结构紧凑、寿命长、噪音小，工艺要求高，成本高。
二、传动系统载荷车辆在使用中传动装置可能发生的故障，分为两类：1． 当作用在零件上的应力超过材料的强度极限时，产生的突然破坏；2． 在使用期间内，在零件上由于逐渐累积的损坏而产生的破坏，例如：疲劳损坏、磨损、塑性变形不可恢复的累积等。
车辆传动装置的零部件承受的载荷性质主要是发动机和道路激励以及传动系内部的冲击等交变载荷，在这种随时间变化的载荷的作用下，其破坏形式一般是疲劳破坏。
统计资料表明，零件的破坏50%~90%为疲劳破坏。
随着车辆传动装置向高转速、高功率密度方向发展，其零部件的应力越来越高，使用条件越来越恶劣，发生疲劳破坏的现象越来越多。
因此，在车辆传动装置的设计中，仅进行静强度计算，是远远不够的，必须计算零件的疲劳寿命。
传动装置稳态工况是车辆以等速在不变路面条件下行驶的工况，在这种工况下传动装置各构件的转矩和转速是保持不变的。
严格说来，这种车辆行驶工况很少能遇到，从实际应用来说，认为转矩和转速对其自身的最大值在%10±的范围内变化的工况是稳态工况。
高研磨地层提速推荐方案—涡轮钻具+孕镶金刚石钻头
C
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4.26
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1.90 1.90 1.50 1.00 0.80 0.90 0.40
Пробуренный интервал (м) ROP
1.34 0.90 0.60
0
0.90
12
January 2010
el lK 70
5 3 2 1
M K
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高效长寿钻头——长保径优势
川
30
January 2010
高效长寿钻头
孕镶金刚石钻头由井下动力钻具（涡轮）驱
动，可有效地避免金刚石过热失效问题。
井下动力钻具钻井液驱动，如果钻井液排量
不足，井下动力钻具的钻速就降低，钻头所产生
的热量就减小。 钻头寿命会更长。
另外：
能确保钻压的顺畅传递 降低扭矩，减小阻力 有助于大大降低钻柱的卡钻事故 容易下入测井工具 提供较好的测井质量数据（使用贴井壁工具时） 容易下入套管/衬管/取芯筒 容易下入完井设备
基本上在全过程钻井中提供了较高的效率
16 January 2010
MK1是恒压降型,不管驱动轴的转速有多快,叶片产生的压降不变,这是三种 叶片中效率最高的,主要应用在直井钻井中 MK2是压降变化型,地面压力随着驱动轴转速的降低而减小,它的工作效率 比MK1稍低,但是给司钻的提供了更多的钻头运转状况的反馈信息,主要应 用在定向井钻井中 MK3和MK2同属于压降变化型,但是比MK2结构性能加强了,从而可以用 在高压、大排量的环境中
CCVT(Closed Cycle Vapor Turbogenerator)即密闭 循环涡轮发电机组介绍
适用于新建项目和 已建管线项目
可以利用管输气 作燃料
CCVT 遍布全球
主要燃气石油管道 主要电信工程
1109 Proprietary Information of ORMAT. Not to be disclosed without prior consent
CCVT在世界输油输气管线上 应用的部分项目
CPVCM有三种工作方式：（可人工选择） 恒定电流输出 恒定电压输出 恒定电势输出（管道—土壤）
管道阴极保护系统（2/3）
阴极保护需求取决于下列多种因素： ¾ 管道的尺寸 ¾ 管道涂层的质量 (正在改进中) ¾ 安装的质量 (管道铺设的刮伤) ¾ 土壤特征 (尤其是湿土壤)
每段管道都有其自身的特征。因此理想的 方案应该是为每个管道项目分别精心设计 的。
对H2O和H2S的含量 有
严格要求
额定消耗量
随着环境温度的升 高，发电效率迅速
降低
有 N/A 风能
N/A N/A 有
N/A
N/A
N/A
高
中
低
无
有（燃烧室熄火）
有
有
无
无
太阳能电池
无 500以下
太阳能
N/A
N/A 月均气温≥10℃且日照
小时数≥6h的天数不 低于200天
年太阳能总量 ≥1400kW·h/m2 无
台数
时间
用途
40 +36 1979- 1992 用于阴极保护的CCVT
35 1975- 1998 用于通讯的CCVT
3
1984
用于通讯的CCVT
用于阴极保护、无线
68
1976
10.涡轮增压柴油机MPC增压系统优化设计
涡轮增压柴油机MPC增压系统优化设计 Optimum Design of Turbocharged Diesel Engine MPCSystem杨守平张付军(北京理工大学军用车辆动力系统技术国防重点学科实验室，北京 100081)摘 要:为了充分利用柴油机的排气能量，改善柴油机动力性能，开展增压系统类型和排气管结构参数的优化设计研究具有明显的工程意义。
采用GT-POWER软件建立某V型八缸涡轮增压柴油机模型，并进行实验校核。
使用试验设计模块（DOE）选取对柴油机动力性能影响最大的MPC增压系统结构参数，并采用优化设计模块（Optimizer）确定结构参数。
通过对采用定压、脉冲、MPC三种增压系统的柴油机外特性的仿真计算与对比，MPC增压系统能够实现柴油机全转速范围内油耗的最优化。
从涡轮前排气压力波形可以看出，设计的MPC增压系统改善了1缸和2缸之间的排气干涉。
关键词: 涡轮增压柴油机；MPC；优化；GT-POWERAbstract：In order to make full use of exhaust gas energy, to improve the power performance of diesel engine, the types of turbocharged system and exhaust pipe structural parameters optimum design is of obvious engineering importance. A V8 turbocharged diesel engine model is built using GT-POWER software, which is validated by experimental data. The most influencing MPC structural parameters on diesel engine power performance are chosen by using the design of experiment module (DOE), and the final structural parameters are decided by using its optimization module (Optimizer). Finally, the full load performance of the diesel engine using isotonic, pulse and MPC turbocharged systems are simulated and analyzed respectively, which indicates that its fuel economy within whole engine speed range is optimized. The exhaust gas interference between cylinder 1 and cylinder 2 is greatly improved from pressure wave before the turbine.Key words:turbocharged diesel engine; MPC; optimize; GT-POWER1 引言废气涡轮增压器是利用发动机的排气能量来驱动的，所以涡轮增压发动机的增压效果，除了涡轮增压器的良好设计以外，在很大程度上还取决于发动机排气系统的设计，因为排气系统的设计合理与否对发动机排气能量的利用有着重要的影响。
伯努力原理空气动力学
伯努力原理空气动力学`伯努力原理；空气动力学2009-10-29下午05：11空气动力学~2009-09-24 22：35一,机翼的浮力：01.伯努力原理：流体中,流速加快时,压力会减弱,反之,亦然.因此,流体中的物体会往流速快的地方移动.02.机翼切面原理：A.图1.中为一典型翼切面.上方距离较长,下方距离短.空气流线被翼切面分成两部分,两方气流于翼后方有相同速率,故通过上侧的空气流速较快,空气压力较小而形成一向上的升力.(欲观图1.察气流通过机翼的情况可于「烟洞」中试验.)B.通常气体具有某种程度的黏性,即通过一物体时,会沿著物体表面切向的力量作用在物体上,与物体最接近的空气流线速度为零,到后方的空气的速度回到原有的速度.这之间速度由零到原有速度的气流称边界层流,边界层流在后方与机翼表面分离,分离的点称分离点,气流在分离点形成扰流(乱流)(~^~~).C.与空气接触的方式：以风筝为例,若版面垂直风向,则风筝只能一直前进(如图2-1),若与风向成一交角,便会不断上升.此风向与机翼的交角称为攻角(图2-2中的α角).图2-2中,A.为向上的力,B.为前进的推力,C.为和风筝版面平行的摩擦力(即阻力),A B的合力即为升力(升力和阻力为一对互相垂直的风力的分力).图2.PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version飞机的飞行原理3在某一特定角度内,攻角越大,升力越大,升力系数和攻角成线性关系(正比)；超过此一特定角度,升力急遽下降而阻力增加.此一特定角度随物体形状不同而改变.此关系可由图3.中窥见,我以不考虑其他变因假设,_表面版,_表升力(即A B 的合力),_表两互相垂直的升力分力之一(即A.力,由于图3.两分力互相垂直,即可以一三角形的部分斜边和高表示.),得角度在45度以内攻角越大,升力越大.而45度角即可视为此情况的特定角度.但另一方面,飞机的攻角越大,其分离点也越往前移动,而扰流的压力相较于平顺气流(层流)的压力大,故角度大于一定角度时会产生升力急遽下降,阻力上升的情况.也有一种说法是因空气和物体表面摩擦会有一阻力称表面摩擦阻力,扰流时的表面摩擦阻力图4.(摘自注2)远比层流时大,故形成上述升力下降阻力上升的状况,此状况称为失速.我想以上机翼失速原理多少和飞机下降的角度有关吧.图4中Cl表升力系数,图中随攻角的增加,升力系数亦随之增加(Cl=aα,a为升力线斜率),直到达到升力系数的最大值,升力系数下降形成失速.D.以上机翼切面原理同时适用于旋翼机(例：直升机)的旋翼和飞机的机翼上.图5.→二,引擎的动力：01.航空器分为两种,一种称轻航空器,是利用比空气轻的气体飞行；另一种为重航空器,是靠速度(也就是相对空速)飞行.A.一般如果不考虑其他因素,初速度只会造成飞行距离增加,不会使停留在空气中的时间增加.如图6.B.像纸飞机有翼,即有浮力,再加上相对空气的速度(伯努力原理),使得纸飞机能在空中停留,但相对于升力产生的阻力使得纸飞机的速度减慢,而终至升力图6.(模拟单位时间闪光摄影图)PDF createdwith FinePrint pdfFactory Pro trial version飞机的飞行原理4不足克服重力而下降,甚至坠落.C.因此,莱特兄弟在飞机上装上引擎,提供飞机一个持续的速度以克服阻力,使人类能顺利完成飞行的梦想.02.引擎的原理：A.涡轮喷射引擎图7.(翻绘自「飞机.火箭」第91页喷射引擎的结构)涡轮喷射引擎的核心可分为：压缩段,燃烧室,涡轮.压缩段由许多页片所组成可将空气压缩后送入后方,燃烧室有管子送入燃料与空气混合燃烧,涡轮机同样由许多页片组成.空气从压缩段吹入,压缩机将气体增温增压,送入后方燃烧室与燃料混合燃烧,高温高压的气体猛然向后方喷出,而形成一股压力,产生向前的推力.同时高温高压的气体吹向涡轮机的页片,涡轮机的转动带动前压缩机的转动.使用喷射引擎的好处是可以达到很快的速度,甚至可以超音速,早期主要用在军用机上.B.涡轮风扇引擎图8.(翻绘自「新知识212飞行世纪」第27页涡轮风扇引擎示意图)涡轮喷射引擎虽然速度快,但对于低速的民航机,就显得太耗油了.因此有人在涡轮喷射引擎的前方加上风扇,和涡轮机相连,以涡轮机带动风扇转动.风扇转动的同时,也把大PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version飞机的飞行原理5量的空气送入后方.这种引擎的动力主要是靠前方扇叶所产生的气流,至于原理,我想应该是风扇转动大量吸入空气而增加推力,另一方面大量吸入空气也使前方空气阻力减少而前进.或许有点类似螺旋桨的原理,特殊形状的页面使前方空气速较后方快,以致前方压力小而前进.这种引擎的好处是较不耗油,但相对的速度较慢,此外它可以在速度较慢的情况下产生较大的推力.参●结论：自古以来,人类便不断的尝试飞上青天,梦想有朝一日能翱翔天际.从早期的飞船和热气球,到现今的超音速飞机,甚至太空梭,人类飞行已经不再只是梦想,而星际旅游也即将到来.而正如古代预言家所言,今日的交通可说是「蜻蜓满天飞,乌龟满地爬」,缩短了地域的距离,达到「天涯若比邻」的境界.然而十五世纪达文西先生一直梦想的个人飞行器,藉由近代直升机的发明而逐步实现.但是,我们仍无法像小鸟一般自由自在的飞翔.这也正是我和朋友一直想去做的,也许那天,飞行也能成为一种休闲活动.虽然达文西先生的翅膀没有成功,但他精美的设计稿却触发许多科学家的想像,相信很快的,它将不再只是梦想,我期待著那天的到来.说实在的,找这些资料不算困难.但刚开始找到,怎么看都看不懂,只好请求于人.好不容易弄懂了,想通了,却发现资料仅限于此,找不到更深入的资料了.毕竟有些观念只有专业书籍上才找得到.以后,我会往旋翼机方面去努力,希望有一天能实现个人飞行器的梦想.。
油泵的工作原理
油泵的工作原理发表于2009-07-01 15:53:14目前较多使用的是装在油箱内的燃油泵。
它由涡轮泵，卸压阀，残留压力单向阀组成。
涡轮泵是由电动机带动叶轮，从油箱内吸出燃油，电动机需要靠燃油冷却并润滑，如果油量减少的话可能会使电动机烧坏；卸压阀作用是当油泵出口压力超值是，卸压阀会打开并卸出多余的油；残留压力单向阀的作用是当油泵停止工作，此阀门关闭，保留残油压力，以便于再次启动。
油泵是通过发动机转速信号控制其开关（当发动机不转时油泵停止工作）。
具体如下：1、油泵的控制元件：①滑阀：是一个三位三通阀，它由阀芯和滑套组成，两者之间能相对运动。
阀芯的移动由阀芯右端的一级活塞和二级活塞与阀芯左端的弹簧构成平衡。
滑套的移动由斜盘活塞控制，随着斜盘活塞的移动而移动，其移动距离和方向跟斜盘活塞一致。
②二级活塞：在电控状态下，先导二次油流单独控制二级活塞，负流量不参与直接控制，而是由负压传感器采集其压力参数，提供给电脑，经电脑计算作为控制电比例阀电流的一个参数来控制先导二次油流；在液控状态下，先导二次油流被液改电控阀截断，不参与对二级活塞的控制，由负流量单独对二级活塞进行直接控制。
二级活塞的工作方向为推动滑阀阀芯向左运动，由自带弹簧回位构成平衡。
③一级活塞：由前泵油流，后泵油流及先导一次油流（仅在液控状态下）进行控制，其工作方向为推动滑阀阀芯向左运动，由自带弹簧回位，构成平衡。
2、油泵的排量控制：前泵油流，后泵油流和先导二次油流和负流量，其中前泵油流控制一级活塞，后泵油流控制一级活塞和斜盘活塞（一端控制斜盘活塞的小端，处于常开状态，一端控制大端处于常闭状态，一端控制主压活塞），负流量控制一级活塞，先导二次油流控制二级活塞。
3、执行元件---变量活塞：变量活塞由固定的活塞套和一个两端截面积大小不一样的柱塞构成，柱塞与斜盘和滑阀套连接，当两个端面受压产生压差时，柱塞带动其他两个一起运动。
水环式真空泵/液环真空泵工作原理水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2000~4000Pa，串联大气喷射器可达270~670Pa。
液力偶合器和液力变矩器的结构与工作原理
液力偶合器和液力变矩器的结构与工作原理作者：发布时间：2009-7-10 9:23:12 来源：点击数：649一、液力偶合器和液力变矩器的结构与工作原理现代汽车上所用自动变速器，在结构上虽有差异，但其基本结构组成和工作原理却较为相似，前面已介绍了自动变速器主要由液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统、自动换挡操纵装置等部分组成。
本章将分别介绍自动变速器中各组成部分的常见结构和工作原理，为自动变速器的拆装和故障检修提供必要的基本知识。
汽车上所采用的液力传动装置通常有液力偶合器和液力变矩器两种，二者均属于液力传动，即通过液体的循环液动，利用液体动能的变化来传递动力。
（一）液力偶合器的结构与工作原理1、液力偶合器的结构组成液力偶合器是一种液力传动装置，又称液力联轴器。
在不考虑机械损失的情况下，输出力矩与输入力矩相等。
它的主要功能有两个方面，一是防止发动机过载，二是调节工作机构的转速。
其结构主要由壳体、泵轮、涡轮三个部分组成，如图1所示。
图1 液力偶合器的基本构造1-输入轴 2-泵轮叶轮 3-涡轮叶轮 4-轮出轴液力偶合器的壳体安装在发动机飞轮上，泵轮与壳体焊接在一起，随发动机曲轴的转动而转动，是液力偶合器的主动部分：涡轮和输出轴连接在一起，是液力偶合器的从动部分。
泵轮和涡轮相对安装，统称为工作轮。
在泵轮和涡轮上有径向排列的平直叶片，泵轮和涡轮互不接触。
两者之间有一定的间隙（约3mm~4mm）；泵轮与涡轮装合成一个整体后，其轴线断面一般为圆形，在其内腔中充满液压油。
2、液力偶合器的工作原理当发动机运转时，曲轴带动液力偶合器的壳体和泵轮一同转动，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转，在离心力的作用下，液压油被甩向泵轮叶片外缘处，并在外缘处冲向涡轮叶片，使涡轮在液压冲击力的作用下旋转；冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动，返回到泵轮内缘的液压油，又被泵轮再次甩向外缘。
液压油就这样从泵轮流向涡轮，又从涡轮返回到泵轮而形成循环的液流。
涡轮发动机工作原理
涡轮发动机工作原理涡轮发动机是一种热力循环发动机，利用内部燃烧来产生动力。
它被广泛应用于飞机、汽车和船舶等交通工具中，因为它具有高效、高功率和轻量化的特点。
涡轮发动机的工作原理基于燃烧产生的高温高压气体，通过涡轮的旋转来驱动机械设备，从而产生动力。
涡轮发动机的工作原理可以分为几个关键步骤，压气、燃烧、膨胀和排气。
首先，空气被压缩并注入燃料，形成可燃气体。
然后，这些可燃气体在高温高压的环境下被点燃，产生爆炸力，推动涡轮旋转。
接着，涡轮的旋转动能被传递到机械设备上，产生动力。
最后，燃烧产生的废气被排出，循环再次开始。
在涡轮发动机中，涡轮是一个关键的组件。
它由一系列叶片组成，这些叶片被设计成特定的形状，以便在高速气流中产生推力。
当可燃气体被点燃后，产生的高温高压气体会冲击涡轮叶片，推动涡轮旋转。
涡轮的旋转动能可以被用来驱动涡轮增压器、涡轮风扇、涡轮喷气发动机等。
涡轮发动机的工作原理还涉及到燃烧室、压气机和涡轮增压器等组件。
燃烧室是燃烧可燃气体的地方，它通常由高温合金材料制成，以抵抗高温高压环境的侵蚀。
压气机负责将空气压缩，以提高燃烧效率和产生更高的动力。
涡轮增压器则利用废气的动能来压缩空气，进一步提高燃烧效率。
总的来说，涡轮发动机的工作原理是基于燃烧产生的高温高压气体来驱动涡轮旋转，从而产生动力。
通过合理设计和优化，涡轮发动机可以实现高效、高功率和轻量化的特点，因此被广泛应用于各种交通工具中。
随着技术的不断进步，涡轮发动机的性能和可靠性将会不断提升，为人类的交通运输带来更多便利和效益。
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涡轮种类
•带叶冠涡轮叶片和不带叶冠涡轮叶片 带有叶冠形式的涡轮叶片可以减小叶尖泄漏损失。 叶片带有叶冠后重量明显增加，因此会明显增加叶片根部应 力。 绝大多数第一级涡轮是不带叶冠的。
理想膨胀过程
1-2s 线 段 代 表 静 子 叶 片 内 的 理想膨胀过程。
2-3s 三 线 段 代 表 发 生 在 转 子 叶片内的理想膨胀过程。
焓熵图
三个截面的滞止状态分别用下 标表示为：
截面1
01
截面2
02
截面3
03
对应静子叶片给出的是绝对滞 止状态，对应转子给出的是相 对滞止状态。
静子叶片
速度三角形
静子叶片进口速度大小和方向：气流以绝对速度C1、绝对气
流角1进入静子。
静子叶片出口速度大小和方向：在静子叶片中气流得到加速，
加速后的速度为C2，流动方向发生变化，出口绝对气流角2， 2近似等于叶片尾缘的叶片角。
由于出口气流存在偏转， 实际出口气流并不是完 全沿着叶片尾缘出口叶 片角方向流出。
•通常情况下，涡轮级都具有上面的结构形式。
•也存在一些结构形式特殊的涡轮，比如在高压冲 动式蒸汽轮机上，静子叶片可能用一组离散喷嘴 代替。
•在实际应用中，使用单级涡轮不能发出足够的功 量，在这种情况下需要设计几级甚至很多级涡轮。 这些涡轮级可称为高压级、中压级和低压级。这 些涡轮级可能在不同的轴上，因此旋转速度也不 相同。
涡轮种类
表1对各种涡轮进行了分类。
表1 涡轮分类
水利透平，蒸汽透平，燃气透平 动力透平，驱动压气机透平，驱动涡轮透平 高压涡轮，低压涡轮 不带叶冠涡轮，带叶冠涡轮 压声速涡轮，超声速涡轮 冲动式涡轮，反动式涡轮
涡轮用途
表2给出了轴流涡轮的主要应用领域。
当然轴流涡轮还有很多其他的用途，在这里不一一列举。
蒸汽透平的高压级通常是超声速的，这样可以使蒸汽在较少 数目的涡轮级内有效膨胀。
涡轮种类
•冲动式涡轮级和反动式涡轮级
根据涡轮级内气流在动静叶片中的膨胀比例，也即反动度的 大小，可以把涡轮级分成冲动式涡轮级(反动度为0)和反动式 涡轮级(反动度大于0)。
在后面将给出反动度的定义及具有不同反动度涡轮级的速度 三角形。
•电厂发电使用到了各种类型的透平。
•除了小型轻型飞机，涡轮风扇、涡轮螺旋桨、涡轮喷气发动 机、涡轮轴发动机上都使用了涡轮，在飞机上使用的辅助动 力装置也使用涡轮部件。
•涡轮在工业上也有广泛的应用，如驱动各种工业泵的透平， 涡轮增压气器上的涡轮，过程膨胀机。
涡轮用途
表2涡轮应用领域
用于电厂发电的水利透平，蒸汽透平，燃气透平 涡轮发动机和直升机动力系统 飞机辅助动力装置 液体管线的泵驱动涡轮 气体液化和低温制冷膨胀机 空间动力系统
从动叶进口速度三角形 可以看出，动叶进口相 对 速 度 W2 是 比 较 小 的 ， 在动叶中气流又一次膨 胀加速，所以动叶出口 相对速度W3较大。
焓熵图
实际膨胀过程
1-2线段代表发生在静子叶片 内的膨胀过程。
2-3线段代表发生在转子叶片 内的膨胀过程。
在静子叶片中，绝对总压 代表损失。 在转子叶片中，相对总压 代表损失。
h01=h1+C12/2 =h2+C22 /2=h02 转子叶片
速度三角形
•转子叶片是以U2速度旋转，在相对坐标系中气流是以W2流进 转子叶片。 •依据转子进口的绝对速度大小和方向及转子旋转速度U值可
以确定转子进口相对速度W2和相对速度方向2。
进口气流角β2和进口叶片 角β2b之间的差值是攻角。
速度三角形
在转子出口相对气流速度为W3，相对速度方向为3，同样可以 确定出口绝对速度C3和绝对速度角3。
轴流涡轮速度三角形 一个典型的轴流涡轮级由一排静子叶片和一排转子叶片组成。
特征截面 涡轮进口截面定义为截面1， 静子叶片出口定义为截面2， 转子叶片出口定义为截面3。
三个速度分量 绝对速度、相对速度和叶片旋 转速度组成速度三角形。三个 速度矢量之间的关系由速度三 角形确定。
全部的角度为速度和 轴向之间的夹角。
涡轮种类
亚声速涡轮和超声速涡轮
•根据工质流经涡轮内部的速度的大小可以把涡轮划分成亚声 速涡轮和超声速涡轮
超声速涡轮单位质量流量工质能够做更多的功，也即这种涡 轮的功率密度更大，但相应效率会有所降低。
绝大多数大型燃气涡轮内部都是亚声速流动，只有很少的超 声速级存在。
绝大多数小型燃气涡轮都有超声速涡轮级，对于小型燃气轮 机尺寸大小是非常重要的。
第章 轴流涡轮原理和参数
1结构和用途
•轴流涡轮级是由一排不动的静子叶片和一排旋转的转子叶片 组成。
•在静子叶片中，气流膨胀，速度增加，流动方向发生变化， 由进口的轴线方向偏向周向方向，因此气流在离开静子叶片时， 具有较高的速度，在周向方向上存在一个较大的速度分量。气 流在进入转子后进一步膨胀，推动转子叶片绕涡轮轴旋转，从 而使涡轮轴发出功。
多级涡轮
涡轮种类
涡轮种类的划分形式有很多种
根据工质的不同可以分为水利透平、蒸汽透平和燃气透平。
•水利透平用于水利发电，工质是水。
•蒸汽透平多用于火电站和核电站发电。来自于锅炉的高温高 压蒸汽在由很多级涡轮组成的蒸汽轮机中膨胀，推动蒸汽透 平转动，透平带动发电机发电。在电场使用的蒸汽透平多超 过30级左右，这些涡轮级都安装在同一根轴上，即使这样， 常把蒸汽透平分成高压、中压和低压三部分。由于蒸汽透平 内的蒸汽膨胀比非常大，低压透平级的叶片高度是高压透平 叶片的高度的很多倍。
蒸汽透平图片
蒸汽透平图片
火电厂工作过程
大亚湾核电站
涡轮种类
•燃气涡轮
在燃气轮机上，Βιβλιοθήκη 入涡轮的工质是燃烧室排出的高温高压燃气。
早期燃气轮机是作为飞机动力发展起来的，后来在地面发电上 也得到了广泛的应用。
在现代高涵道比涡轮风扇发动机上，高压涡轮级为一级和两级 组成，低压涡轮多为三级、四级、甚至五级组成。高压涡轮和 低压涡轮被安装在不同的转子轴上，这样增加了发动机工作的 灵活性，这样可以使高低压压气机和高低压涡轮工作在最佳的 工作状态下。