燃气轮机透平
燃气轮机第四章 燃气透平 PPT课件
一、先进的透平材料和涂层
图4-26透平叶片材料发展趋势
图4-27先进涂层及其降温效应
二、叶片的冷却技术
两类冷却方式： 叶根冷却
一类把冷却空气吹向叶片外表进行冷却； 叶片冷却 一类把冷却空气通入叶片内部的专门流道进行冷却。
非常复杂：
叶片整个浸浴在高温燃气中，无法实现外部冷却； 叶片本身尺寸小，形状也较复杂，内部冷却复杂。
采用空气冷却叶片——从压气机引来一定量的空气，使 其流过叶片内部的冷却通道后，排入主燃气流中。
措施：在冷却空气入口处加装滤网；自压气机内径处引来冷 却空气；在动叶顶开清除孔 。
三、透平叶片的闭环蒸汽冷却
从外部引来蒸汽，对透平的静叶和动叶片冷却后再 引至外部，即蒸汽与燃气隔开而不流入燃气中.
优点：
①消除了冷却空气掺入导致的燃气温度降低； ②无冷却空气掺混引起的扰动，消除扰动损失； ③不需要从压气机中引气，减少了抽气损失。
i > 12~15°
用特性曲线定量估算这种影响。
二、透平特性线的表示方法
通常采用相似参数来绘制
以相似参数为坐标绘制的特性线为通用特性， 不受具体参数变化的影响。
qT T3* p3*
n T3*
T
p3* p4*
T
PT T3*
流量相似参数 转速相似参数
Macz
MauBiblioteka 流动相似=几何相似+运动相似+动力相似
燃气轮机透平静叶烧蚀原因
透平静叶表面的涂层可能因为磨损、腐蚀等原因损坏，使得 叶片表面材料直接暴露在高温燃气中，引发烧蚀。
03
透平静叶烧蚀的检测与诊断
在线监测技术
温度监测
通过安装温度传感器，实 时监测透平静叶的工作温 度，判断是否出现烧蚀现 象。
振动监测
利用振动传感器监测透平 静叶的振动情况，通过分 析振动信号判断是否存在 异常。
燃气轮机透平静叶烧蚀原因
汇报人： 2023-12-29
目录
• 燃气轮机透平静叶烧蚀概述 • 透平静叶烧蚀原因分析 • 透平静叶烧蚀的检测与诊断 • 透平静叶烧蚀的预防与修复措
施 • 案例研究与经验分享
01
燃气轮机透平静叶烧蚀概述
烧蚀现象的定义与特征
定义
烧蚀是指燃气轮机透平静叶在高 温、高速、腐蚀等恶劣环境下， 表面材料逐渐损失的现象。
04
透平静叶烧蚀的预防与修复措 施
运行优化与控制
优化燃气轮机的运行参数
通过调整燃气轮机的运行参数，如温 度、压力和转速，可以降低透平静叶 烧蚀的风险。
控制燃料成分
优化燃料成分，降低其中硫、重金属 等有害物质的含量，可以减轻对透平 静叶的腐蚀。
控制燃烧室温度
保持燃烧室温度在合理范围内，避免 过高或过低的温度，有助于减少叶片 的烧蚀。
预防案例
某大型企业针对燃气轮机透平静叶烧蚀问题，采取一系列预防措施，包括加强燃料质量控制、定期清 理和检查透平静叶表面、优化机组运行参数等。通过这些措施，有效避免了静叶烧蚀问题的发生。
国际合作与技术交流
国际合作
为了解决燃气轮机透平静叶烧蚀问题，国内外的相关企业和研究机构开展了广泛的国际 合作与技术交流。通过合作，共同研发新型耐腐蚀材料和表面工程技术，推动行业技术
AE94.3A型燃气轮机透平叶片冷却系统介绍
AE94.3A型燃气轮机透平叶片冷却系统介绍发布时间：2021-08-23T09:49:34.313Z 来源：《当代电力文化》2021年4月12期作者：姚国荣[导读] 提高燃气轮机透平进口温度是提高燃气轮机热效率的有效措施，而先进的透平叶片冷却技术是提高透平进口温度的有效措施之一姚国荣（广东大唐国际肇庆热电有限责任公司，广东肇庆 526000）摘要：提高燃气轮机透平进口温度是提高燃气轮机热效率的有效措施，而先进的透平叶片冷却技术是提高透平进口温度的有效措施之一。
本文介绍了燃气轮机透平叶片冷却的技术，阐明了燃机冷却空气系统在燃气轮机正常运行时的作用。
介绍了安萨尔多AE94.3A燃机运用的冷却技术，冷却空气系统组成、冷却空气的来源。
关键词：燃气轮机、AE94.3A、透平叶片冷却空气1前言某项目机组为安萨尔多AE94.3A型燃气-蒸汽联合循环供热机组，采用分轴联合循环布置。
每套机组由一台燃气轮机、一台余热锅炉、一台蒸汽轮机、一台燃气轮机发电机、一台蒸汽轮机发电机组成。
燃气轮机由上海电气&安萨尔多公司联合设计制造，型号为AE94.3A，燃料为天然气，输出方式为冷端输出。
燃机由压气机、燃烧器、透平和有关辅助系统组成。
压气机采用轴流式，共 15 级，压比为 18.9，进口设有可调导叶(IGV)，同时第一级静叶（CV1）可调，主要用于调节透平排气温度和防止压气机喘振。
透平为 4 级轴流式透平，由气缸和转子组成。
气缸为水平中分面式结构。
转子由透平轮盘、透平轴、工作叶片及联接件等组成。
透平的静叶、动叶由压气机抽气来冷却。
本文通过收集资料认真解读，简单介绍燃气轮机透平冷却空气系统，。
2燃机透平冷却技术介绍燃机透平入口初温对整套机组的热效率有很大的影响，随着燃气轮机技术的发展，透平入口温度已经可以达到1400℃甚至更高，但提高透平初温同时也会影响机组的安全运行。
如何有效地为暴露在高温的燃机本体金属部件提供冷却也是一门重要的研究课题，世界各大燃气轮机生产商在这个课题上成功研究出先进、高效的冷却技术，结合抗高温材料，运用先进的冷却技术，保证了机组安全、高效地运行。
燃气轮机教学课件12-透平1
能量转换过程主要是 在动叶中依靠气流转向来实现。
透平级中燃气参数的变化规律
喷嘴
工作 叶轮
膨胀 加速
膨胀 加速
静叶
动叶
（喷嘴） （叶轮）
1、反动式透平
反动力 冲动力
喷嘴中，燃气膨胀加速c后流入动叶栅：
高速气流冲击动叶做功；
燃气继续膨胀而加速w ，会对动叶产
生反动力，推动叶轮旋转做功。
燃气在动叶中的膨胀程度
u
常用反动度T表示。
压气机用反力度C衡量在动叶栅中直接
把机械功转变为压力能的能力特性。
a．级示意图Biblioteka b．冲动级c．反动级
图4-3 透平级、级中气流参数的变化
3、叶片叶型
透平级中能量转换大，即气流速度高且转折大， 相对于压气机叶型，透平叶片厚实且弯曲角大。
冲动级的动叶片 更为厚实、 弯曲角更大。
动叶栅中，气流继续膨胀， 静焓下降使相对动能增加。
Lu
2 dp
0
1 2
(c02
c22 ) Lr
伯努利方程的形式
动叶栅1-2
Lu
2 1
dp
c12
c22 2
Lr 2
压能 动能 流阻
膨胀功
（反动力做功）
在透平动叶栅中，
冲动力做功
气流所做的膨胀功与减少的绝对动能之和，
扣除流动损失外，
转变为轴上的机械功Lu输出。
缸，且铸造得到。
原因：透平级数少，轴向尺寸短；双层结构；空气冷却， 其工作温度相差不大。
1、静子
静叶
又称喷嘴，使高温高压的燃气在静叶中膨胀加速，把 燃气的热能转化为动能，然后推动转子旋转做功。
静叶通过持环和护环而固定在气缸上。 静叶组：两叶、三叶、四叶、五叶组 等等
燃气轮机透平叶片参数化设计及优化
析和方差分析。直观分析就是根据试验的结果分析试验
值随着因素水平的变化而变化的趋势，直观的找出使得
试验目标最优的因素水平的组合
第15页/共29页
透平叶片优化设计
响应面方法（RSM）
RSM就是寻求响应和因子集合之间的真实函数关系的一个合适的逼近式。 如果响应适合于因子的线性函数模型，则近似函数是一阶模型: 如果响应非线性，则必须用更高阶的多项式，例如二阶模型:
第18页/共29页
透平叶片优化设计
案例
参与正交试验设计的变量为: 其余参数L，a1，和a2取值与原始叶型相同。
和叶片数z，它们的水平设置如表所示，
第19页/共29页
透平叶片优化设计
案例
①任一列的所有水平的重复数 相同;②任两列的所有可能的水 平组合的重复数相同。凡满足 这两个条件的表就可以称为正 交表。
第6页/共29页
透平叶片参数化表达
二维叶形
控制厚度分布的各参数意义如下: —前缘厚度，定义为中弧线前缘
点圆半径尺与L的比值; —尾缘厚度，定义为中弧线尾缘
点圆半径凡与L的比值; —最大厚度，定义为中弧线上最
大圆的半径凡与L的比值; —最大厚度位置，定义为前缘点
到最大圆圆心的轴向距离瓜与轴向弦 长L的比值;
叶片设计及优化
正问题法
己知叶栅的几何参数，要求解出流场，求得叶片表面的速度、压力等分布。 正问题方法设计叶片，就是利用正问题的计算结果修改几何参数，反复进 行正问题计算直到获得满意的气动参数分布为止。
反问题法
给定叶片表面的压力分布，通过数值方法反求得叶片的几何形状。
数值优化设计 通常需要在某种叶片参数化表达基础之上，通过流场模拟及优化算法，确
第7页/共29页
透平机工作原理
透平机工作原理透平机工作原理turbine:透平机，目前主要分为燃气透平（燃气轮机gas turbine），蒸汽透平（蒸汽轮机steam turbine）以及水轮机（hydro turbine）三种。
燃气透平被誉为世界上最为顶尖的工业技术，最初应用在喷气式飞机和舰船的引擎中，于上世纪70年代开始才逐步应用在民用发电领域。
其特点是在透平机的进气口上分布4-12个燃烧仓，通过注入混合的可燃气以及空气并压缩来引发燃料在燃烧仓里爆炸产生高温高压气体，并注入透平高压仓，推动7-12段高压燃气透平叶片后通过抽气等方式进入低压仓，推动5-24段低压燃气透平叶片。
所有的高低压透平叶片都固定在主轴上，以此来转动主轴输出功率。
燃气透平排出气体中仍含有大量的热量，因此一般在透平之后会配置热回收装置，例如余热锅炉（热交换蒸汽发生器）等等。
燃气透平中的燃料燃烧仓以及透平叶片都属于最高精尖的工业技术，目前只有日本、法国、德国和美国掌握了该技术，中国已经于2003年开始尝试引进这些制造工艺。
蒸汽透平不配备蒸汽发生装置，主要靠锅炉来供应高压蒸汽。
广泛应用于机车，火力发电厂以及核电站。
蒸汽透平的原理比燃气透平简单，进汽口接往蒸汽发生器（锅炉），透平仓根据技术的进步，已经出现了高-中-低压三缸配置和高中-低压两缸配置两种。
透平叶片也分为高压段、中压段和低压（背压）段。
其主要工作原理与燃气透平相同，但由于一般的蒸汽透平也要负担一定的供热任务，所以在抽汽方式以及高压蒸汽回收方式上也有很多分支，如抽汽式、背压式、抽气背压式等等。
通过蒸汽透平的蒸汽一般经冷却塔冷却后返回锅炉使用，称为水循环。
核电站的水循环有两个环，其一是经过PW压水堆或BW沸水堆进入热交换器的放射性水循环，另外一个是经过热交换器进入蒸汽透平以及冷却塔的非放射性水循环。
两个循环彼此独立，因此核电站自然蒸发出的水是没有放射性的。
目前我国在小容量蒸汽轮机的技术比较成熟，但在大型蒸汽轮机方面，目前仅有哈汽，东方以及上汽有相应的技术引进工作。
燃气轮机教学课件12-透平1
转子由转盘、轴和动叶组成，有盘式和盘鼓式结构。 本体结构
良好的空气冷却系统 使动叶、转子和静子都有效地冷却。
透平气缸
排气扩压机闸
静动 叶叶
静动 叶叶
静动 叶叶
排气扩压器
排气道
一级轮盘 二级轮盘 三级轮盘
透平后半轴
1、静子
扩压机闸 —由排气扩压器内、外流道组成，扩压器内外环
间用筋板连接为一体。 —两种型式：铸造和焊接 气缸 —一般不再轴向分段，仅分为上下两半的单个气
缸，且铸造得到。
原因：透平级数少，轴向尺寸短；双层结构；空气冷却， 其工作温度相差不大。
1、静子
静叶
又称喷嘴，使高温高压的燃气在静叶中膨胀加速，把 燃气的热能转化为动能，然后推动转子旋转做功。
静叶通过持环和护环而固定在气缸上。 静叶组：两叶、三叶、四叶、五叶组 等等
刚性增强，不易扭曲或弯曲变形，广泛应用。
燃气在动叶中的膨胀程度
u
常用反动度T表示。
压气机用反力度C衡量在动叶栅中直接
把机械功转变为压力能的能力特性。
a．级示意图
一台燃气轮机模型 负荷
进气
轴
进气
C
工人
B 轴T B
排气 排气
轴流式压气机和轴流式透平
排气
T
排气
B轴
B C
进气
轴
进气
轴流式压气机和轴流式透平
带动压气机
带动负荷
分轴燃气轮机装置
高速喷流→推力
喷气推进
继续膨胀
减压增速
涡轮喷气发动机
发电机
燃烧室 压气机
透平 火焰筒
燃气轮机装置
4-2 轴流式透平级的工作原理
燃气机透平
• 混流式透平 流体运动方向介于上述两种情况之间
轴流式透平机械
典型的多级轴流式透 平机械如图示，其中每一 级有一组与机壳固接在一 起的固定叶片，另有一组 与动轮固接在一起的运动 叶片。我们分别称它们为 固定叶栅和动轮叶栅。流 体通过动轮叶栅并与它进 行机械能交换，在子午面 上看，气流沿轴向进入透 平，最后由轴向流出透平。
离心透平机械
• 典型的离心透平机械如 图所示。离心式水泵和 离心式风机均为此种 结 构。它的主要部件包括 动轮，壳体，进口段， 扩压器等等。动轮上装 有叶片，它们与流体之 间进行功的交换。
混流式透平
• 混流式透平如图所示， 流体在装有叶栅的动 轮中流动，它们既具 有轴向速度，又具有 径向速度，故称为混 流式透平。
燃气轮机透平的原理
发电部运行戊值
燃气轮机概述
• 由压气机、加热工质的设备(如燃烧室)、透平、控 制系统和辅助设备组成，将气体压缩、加热后送 入透平中膨胀做功，把一部分热能转变为机械能 的旋转原动机。
透平机械的类型
• 燃气透平又称燃气轮,它在整台燃气轮机种的作用 是把蕴藏在来自燃烧室的高温高压的燃气种的能 量转化成为机械功。
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燃气轮机透平叶片旋流冷却技术研究综述
燃气轮机透平叶片旋流冷却技术研究综述目录一、内容综述 (2)1.1 背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、燃气轮机透平叶片冷却理论基础 (7)2.1 热传导理论 (8)2.2 热对流理论 (9)2.3 热辐射理论 (10)2.4 综合传热理论 (11)三、旋流冷却技术原理及特点 (12)3.1 旋流冷却技术基本原理 (13)3.2 旋流冷却技术特点分析 (14)四、燃气轮机透平叶片旋流冷却结构设计 (16)4.1 喷孔结构设计 (17)4.2 油气混合物分布设计 (18)4.3 冷却通道设计 (19)4.4 叶片材料选择 (20)五、燃气轮机透平叶片旋流冷却数值模拟研究 (22)5.1 数值模拟方法概述 (23)5.2 仿真结果与分析 (24)5.3 改进措施探讨 (25)六、实验验证与性能评估 (27)6.1 实验设备与方案 (28)6.2 实验结果与分析 (29)6.3 性能评估方法 (30)6.4 与其他冷却技术的比较 (32)七、结论与展望 (33)7.1 研究成果总结 (34)7.2 存在问题与不足 (35)7.3 未来发展方向与展望 (36)一、内容综述作为一种高效、高功率的发电设备，其透平叶片在高温高压工作环境下长期运行，面临着巨大的热负荷和材料挑战。
透平叶片的冷却技术成为了燃气轮机设计中的重要环节，随着航空发动机技术的快速发展，透平叶片的旋流冷却技术也得到了广泛的研究和应用。
旋流冷却技术是一种利用旋转气流对叶片进行冷却的方法，通过形成强烈的旋流场，使冷却空气在叶片表面形成强烈涡流，从而有效地带走叶片表面的热量。
这种技术具有结构简单、冷却效果好、适应性强等优点，能够显著提高燃气轮机透平叶片的运行寿命和工作效率。
冷却空气流量优化：通过调整冷却空气的流量，可以实现对叶片温度的有效控制。
适当增加冷却空气流量可以提高叶片的冷却效果，但过高的流量也会导致风机功耗的增加和热效率的下降。
03_03_燃气透平原理与特性
燃气轮机各部件的工作原理
第一节 压气机原理与特性 第二节 燃烧室原理与特性 第三节 燃气透平原理与特性
电站燃气轮机发电机组的工作示意图
Siemens V94.3A燃气轮机结构示意图
第一节 燃气透平原理与特性
一、透平的类型、结构及特点 二、透平级的工作原理 三、透平的特性 四、透平的冷却
一、燃气透平的类型、结构及特点
1、燃气透平的基本功用
o 燃气轮机的三大部件之一
• 最为重要的部件
o 将来自燃烧室的燃气中的热力势能转化为机械功 o 带动压气机 o 向外界输出净功。
2. 基本类型
（1）轴流式
• • • • • • • • 因机内气体在总体上沿轴向流动而得名 优点：流量大、效率高（91%左右，最高可达94%） 缺点：级的作功能力低 应用场合：大功率的燃气轮机主要采用轴流式 因机内气体在总体上沿径向流动而得名 优点：级的作功能力大 缺点：流量小，效率低（目前为88%左右） 应用场合：中小功率的燃气轮机主要采用向心式
主要缺点： （1）由于需要一定 的蒸汽，所以闭环蒸 汽冷却一般适用于联 合循环燃气轮机，不
大适用于单循环燃气 轮机；
（2）冷却系统及结构大大复杂化，可靠性尚待验证。
思考题
第三章 燃气轮机各部件的工作原理（P35～ P77）
2. 燃气轮机所使用的压气机有哪两种类型？它们各有哪些特点？ 4. 何谓扭速？何谓理论功？理论功是否可全部转换为气体的压 力能？ 5. 压气机级的理论功为什么会受到限制？ 7. 试绘图说明单级压气机在转速一定、体积流量增大和减小时， 速度三角形的变化情况。 15. 防止压气机喘振的主要措施有那些？各有哪些优缺点？ 21. 燃烧室有哪几种主要类型？它们各有哪些优缺点？ 22. 火焰管及过渡段的冷却方式有哪几种？ 25. 何谓DLN燃烧室？ 34. 试说明，为什么燃气轮机装置可以采用较高的工作温度而汽 轮机装置不可以？
7-燃气轮机-第七讲 燃气透平的基本参数和特性
第四章 燃气透平工作原理和结构
1、燃气透平工作原理 2、燃气透平的基本参数和特性 3、燃气透平结构 4、燃气轮机振动事故处理
一、多级压力级涡轮的基本参数
一、涡轮的变工况
• 所谓涡轮工况的变化，通常指各工况参数的变化： • (1)转速nT； (1)转速n 转速 • (2)涡轮级前压力和温度（p3*、T3*）等进气参数的变化； (2)涡轮级前压力和温度（ 涡轮级前压力和温度 • (3)涡轮级后背压 （p4）等参数的变化。 (3)涡轮级后背压 等参数的变化。 • 会导致各级间的焓降重新分配、速度三角形的变化以及 在叶片进口出现冲角等； • 最终必将引起涡轮级的综合参数的变化，如流量、轴功 以及效率等性能参数。
1、膨胀比πT* 膨胀比π
* * * * π T = π T 1 × π T 2 × ⋅ ⋅ ⋅ × π Tn
n为级数。
2．涡轮的轴功率
（1）内功率NT 内功率N ——涡轮内功 涡轮内功L ——涡轮内功LT为各级轴功之和
LT = ∑ LTi = ∑ H = ∑η H = η
i =1 i =1 * i i =1 * sti * is
G T T3* p
* 3
p π = p
* T
* 3 * 4nT Tຫໍສະໝຸດ * 3LT * T3
η
* T
涡轮特性的表示
G T T3* π * , n T 一般 = f1 T * p3 T3*
* π * , n T ηT = f 2 T T3*
燃气轮机透平
GAS TURBINE
前
言
燃气透平，又称燃气涡轮或 透平膨胀机，是燃气轮机装置中 向外输出机械功的部件。 轴流式透平级的工作原理
1
级的概念Biblioteka 目录2基元级的速度三角形
1
级的概念 concept of level
透平级
一列静叶栅（或称喷嘴环） 和其后面的一列动叶栅 （或称工作叶轮）共同构 成轴流式透平的一个级。
c2 w u 2 w2u2 cos 2
2 2 2 2
静叶
一般1=14~20°
u
w2 sin 2 sin 2 c2
T > 0
一般透平基元级的速度三角形
静叶 叶栅额线
c1
1 u1 w1 1
2 c2z > c1z
c2 u2
w2 2
>90°
u
c1u
c2u
謝謝您的聆聽
祝你有个美好的一天
w1 c u1 2c1u1 cos 1
2 1 2
静叶
u
动叶
c1 sin 1 sin 1 w1
动叶出口处 2-2
动叶栅通道收敛，气流 膨胀加速，则压力降低、 相对速度w2增加； 且气流方向改变、转折 较大， 2> 1 ； 那么气流以绝对速度 c2流出动叶栅，与叶 栅额线的夹角为 2。
喷嘴 0-0
燃气流过喷嘴后，压 力降低、温度下降， 流速c增加； 喷嘴相当于一个静止 喷管（减压增速） 流道截面逐渐收敛。
静叶
p1 < p0 ， T1 < T0 c1 > c0
动叶进口处 1-1
气流以速度c1和气流 角 1自喷嘴流出； 动叶栅以 u1 旋转； 那么气流以相对速度 w1与进气角 1进入 动叶栅。
燃气透平发电机构造功能详解
目前，燃气透平发电机已成为一种高效、清洁的发电方式。随着环保要求的提高和可再生能源的发展，燃气透平 发电机的地位将进一步巩固。同时，燃气轮机技术的不断创新和进步，使得燃气透平发电机的效率、可靠性和经 济性不断提高。
应用领域与前景
应用领域
燃气透平发电机广泛应用于电力、石油、化工、钢铁 、造纸等领域。在电力领域，燃气透平发电机可作为 调峰机组、热电联产机组和分布式能源系统的重要组 成部分。在石油、化工等领域，燃气透平发电机可用 于驱动压缩机、泵等设备。
控制系统及辅助设备
控制系统
01
监测并控制发电机组的运行参数，确保安全稳定运行。
辅助设备
02
包括润滑油系统、冷却水系统、启动系统等，为发电机组的正
常运行提供必要的支持。
数据采集与监控系统（SCADA）
03
实时监测发电机组的运行状态，记录并分析运行数据，为运行
人员提供决策支持。
03
燃气透平发电机工作原理与过程
空气压缩过程
进气系统
燃气透平发电机通过进气系统吸入空 气，该系统包括空气滤清器和进气管 道，确保吸入的空气清洁。
压缩机
空气经过压缩机进行压缩，提高空气 的压力和温度，为后续的燃烧过程做 好准备。
燃料燃烧过程
燃料喷射系统
燃料通过燃料喷射系统喷入压缩后的空气中，该系统能够精确控制燃料的喷射量和喷射时间。
工业领域应用现状及前景
燃气透平发电机在工业领域的应用
燃气透平发电机在工业领域主要用于自备电厂、热电联产等方面，为企业提供稳定、可 靠的电力和热力供应。
市场前景
随着工业领域的快速发展和能源需求的增长，燃气透平发电机在工业领域的市场前景广 阔，特别是在高耗能行业、工业园区等领域。
重型燃气轮机透平叶片尺寸
重型燃气轮机透平叶片尺寸重型燃气轮机透平叶片尺寸1.引言重型燃气轮机透平叶片尺寸是燃气轮机设计和运行中关键的参数之一。
其尺寸的大小和形状直接影响着燃气轮机的性能和效率。
在本文中，我们将深入探讨重型燃气轮机透平叶片尺寸的重要性、设计原则和个人见解。
2.重要性重型燃气轮机透平叶片尺寸对于燃气轮机的性能和效率至关重要。
适当的尺寸可以优化气流的流动，减少能量损失，提高转子的动力输出。
合理的叶片尺寸还能够减小燃气轮机的噪音和振动。
正确的叶片尺寸设计能够显著提升燃气轮机的整体性能和可靠性。
3.设计原则在确定重型燃气轮机透平叶片尺寸时，需要考虑多个因素。
首先是气流参数，包括气流速度、压力、温度等。
这些参数可以影响叶片的受力情况和热应力分布，因此需要进行精确的计算和分析。
其次是叶片材料和结构特性，不同的材料和结构对叶片尺寸有不同的要求。
最后是燃气轮机的设计工况和运行环境，这也是确定叶片尺寸的重要依据。
4.个人观点在我看来，重型燃气轮机透平叶片尺寸的设计不仅是一门科学，更是一门艺术。
它需要工程师兼顾材料、气流、结构等多个方面的知识，同时还需要结合丰富的实践经验。
只有在融会贯通了这些知识和经验后，才能设计出优秀的叶片尺寸方案，为燃气轮机的性能提升贡献力量。
5.总结回顾重型燃气轮机透平叶片尺寸是燃气轮机设计中至关重要的参数，其设计需要考虑气流参数、叶片材料和结构特性，以及燃气轮机的设计工况和运行环境。
合理的叶片尺寸设计可以显著提升燃气轮机的整体性能和可靠性。
在设计重型燃气轮机透平叶片尺寸时，需要工程师兼顾多方面的知识和丰富的实践经验，才能设计出优秀的叶片尺寸方案。
重型燃气轮机透平叶片尺寸的设计不仅是一门科学，更是一门艺术。
在本文章中，我们深入探讨了重型燃气轮机透平叶片尺寸的重要性和设计原则，并分享了个人观点和理解。
希望这些内容能够帮助读者更好地理解和应用重型燃气轮机透平叶片尺寸的知识。
重型燃气轮机透平叶片尺寸的设计是燃气轮机工程中至关重要的环节，它直接决定了燃气轮机的性能和效率。
燃气轮机性能分析报告3——透平特性的计算
燃气轮机性能分析报告3——透平特性的计算透平是燃气轮机中的关键部件，它负责将高温高压的燃气能量转化为机械能。
透平性能的计算对于燃气轮机的设计和运行至关重要。
本文将对透平特性的计算进行详细的介绍。
首先，透平的特性是指透平在特定工况下的温度、压力、转速和功率等参数之间的关系。
透平特性的计算可以通过实验测试和数值模拟两种方法进行。
实验测试是通过在实际透平上安装传感器，测量透平工作参数进行分析。
数值模拟则是通过建立透平的数学模型，利用计算流体力学方法进行计算。
对于透平特性的计算，首先需要确定计算所需的参数。
这些参数包括透平的压比、温度比、效率和转速等。
压比是指透平出口压力与入口压力之比，温度比是指透平出口温度与入口温度之比，效率是指透平的能量转化效率，转速是指透平的转速。
接下来，可以使用理论计算方法对透平的性能进行计算。
透平的特性计算可以基于绝热效率、多级级数或二维透平理论等方法进行。
绝热效率法是透平特性计算的一种常用方法。
这种方法基于透平的绝热效率与进口和出口参数之间的关系。
透平的绝热效率可以根据透平的设计参数和进口气体的性质进行计算。
多级级数法是透平特性计算的另一种常用方法。
这种方法将透平分解为多个级数，并将每个级数的特性进行计算。
透平的整体性能可以根据各级数性能的组合进行计算。
二维透平理论是透平特性计算的一种较为精确的方法。
这种方法基于二维气体流动理论，考虑了透平的气流分布和叶轮叶栅等参数的影响。
透平的性能可以通过建立透平的数学模型进行计算。
最后，可以使用计算流体力学方法对透平特性进行数值模拟。
计算流体力学方法可以通过离散化透平的几何模型和边界条件，在计算机上进行模拟计算，得到透平的性能结果。
综上所述，透平特性的计算对于燃气轮机的设计和运行具有重要意义。
通过对透平特性的计算，可以了解透平在不同工况下的性能表现，从而优化燃气轮机的设计和运行参数，提高燃气轮机的性能和效率。
燃气轮机性能分析报告3——透平特性的计算
动力与能源工程学院燃气轮机性能分析（报告三）学号：专业：动力机械及工程学生姓名：任课教师：2010年4月透平特性的计算一、透平特性计算的意义目前，燃气轮机已广泛应用于航空、船舶、发电等诸多领域，提高燃气轮机的性能已成为人们关注的焦点。
透平变工况通常是指转速、入口压力、温度以及出口压力的变化。
上述参数的变化将会导致级间热降的重新分配、速度三角形的变化以及流动损失的改变，最终引起涡轮级综合参数(流量、效率以及功率)的变化。
讨论变工况可以更好的了解已设计好的透平在工况变动时性能的变化(如功率、效率、扭矩等)和各参数的变化规律。
使运行时能情况明了。
一个好的透平，应该在设计工况和变工况下都是工作良好的。
在设计时，就要预先考虑变工况的性能，对于变工况运行时间较长的机组，尤其要注意到这点。
工况变动的多少，要视具体任务而定。
如机车的燃气轮机，在拖动平原地区长途特快客车时，工况就变得少，如果是站内调度车厢之用，工况就变动得多。
此外，讨论透平变工况还可以为整个装置的变动工况计算及调节控制系统设计提供必要的数据。
二、特性线获取的方法概述变工况特性曲线的决定方法分实验和计算两种。
实验法可以得到比较准确的数据，也是校核计算法是否准确的客观标准。
但实验法要有一定的设备和消耗，在机器未制造出来以前，也无法进行。
整台透平试验，要有足够大的风源，只有专门的科研生产机构才能实现。
当然，也可根据相似原理，做缩小比例的模型试验，此时就要做模型。
总之，试验费用是昂贵的。
实验法是好，但不易办到。
计算法虽准确度差点，却容易实观。
计算的方法较多，把用经验公式或类似机组的比拟方法除外，则现存的计算法基本原理都差不多。
把透平看成一个流道，以平均直径处基元级代替级，在各轴向间隙(即前述之特征截面)处满足基本方程(即连续方程、能量方程、运动方程和状态方程)，就可推算出各不同相似准则数下(如膨胀比和折合转速)，其它准则数(如效率、折合流量等)为多少。
各种方法的不同大致是由计算时选用的叶栅损失模型、简化假定和计算技巧不同造成的。
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2 2 2 2
静叶
一般1=14~20°
u
w2 sin 2 sin 2 c2
T > 0
一般透平基元级的速度三角形
静叶 叶栅额线
c1
1 u1 w1 1
2 c2z > c1z
c2 u2
w2 2
>90°
u
c1u
c2u
謝謝您的聆聽
w1 c u1 叶
c1 sin 1 sin 1 w1
动叶出口处 2-2
动叶栅通道收敛，气流 膨胀加速，则压力降低、 相对速度w2增加； 且气流方向改变、转折 较大， 2> 1 ； 那么气流以绝对速度 c2流出动叶栅，与叶 栅额线的夹角为 2。
单级透平：整台透平只有一 个“级” 多级透平：整台透平包含有 几个“级” 一般轴流式燃气透平采用多 级。
级的概念 concept of level
三个特征截面：
0-0静叶进口； 1-1静叶出口； 2-2动叶出口。
2
如果工作叶轮以圆周 速度u旋转，那么气 流的绝对速度c就是 其相对速度w和圆周 速度的矢量和。 c=w+u
祝你有个美好的一天
燃气透平
GAS TURBINE
前
言
燃气透平，又称燃气涡轮或 透平膨胀机，是燃气轮机装置中 向外输出机械功的部件。 轴流式透平级的工作原理
1
级的概念
目录
2
基元级的速度三角形
1
级的概念 concept of level
透平级
一列静叶栅（或称喷嘴环） 和其后面的一列动叶栅 （或称工作叶轮）共同构 成轴流式透平的一个级。
喷嘴 0-0
燃气流过喷嘴后，压 力降低、温度下降， 流速c增加； 喷嘴相当于一个静止 喷管（减压增速） 流道截面逐渐收敛。
静叶
p1 < p0 ， T1 < T0 c1 > c0
动叶进口处 1-1
气流以速度c1和气流 角 1自喷嘴流出； 动叶栅以 u1 旋转； 那么气流以相对速度 w1与进气角 1进入 动叶栅。