s2-3級(jí)的輪周效率與速比1

1、第三節(jié) 級(jí)的輪周效率與速比一、輪周效率一、輪周效率1kg蒸汽在級(jí)內(nèi)所做的輪周功Wu與蒸汽在該級(jí)所消耗的理想能量E0之比稱為級(jí)的輪周效率。EhEwuuu00222221*2212000chchcEtt若令 級(jí)的假想速度。22,2221202*ccEchaat2212221122122211coscos22/)()coscos(ccccuuaaucccc輪周效率可用汽流速度的形式表示為*2tahc將2*tucbnhhhhhEhuu0代入則得能量平衡方式表示的輪周效率：hhhhhhhEhhhhctcbnctcbntuuEh21*2121*02*0)1 ()(令c21*tnhhhn- 噴嘴損失系數(shù)c2

2、1*tbbhhh- 動(dòng)葉損失系數(shù)c21*tc2c2hhh - 余速損失系數(shù)則：2)1 (11ucbn三、輪周效率與速比的關(guān)系三、輪周效率與速比的關(guān)系11cux 令，稱為速比。1x對(duì)應(yīng)于最高輪周效率的速比稱為最佳速比，以表示。、純沖動(dòng)級(jí) opx1純沖動(dòng)級(jí)，反動(dòng)度 , 即 假設(shè) 于是可得：0m, 12wwt。tatccwww1,122,010121121212211212211coscos1cos2coscos2coscos2wcucwwucccutttu;coscos1111ucw,11tcc由速度三角形知由速度三角形知 另外另外 則則:,11cux 121112coscos1cos2xxux1

3、u與與的關(guān)系曲線稱為輪周效率曲線。的關(guān)系曲線稱為輪周效率曲線。求解方法：極值法和速度三角形法。a 極值法：0coscos1cos212111211xxxxu純沖動(dòng)級(jí)最佳速度比：2cos11)(xopb 速度三角形法：對(duì)純沖動(dòng)級(jí)，2 1 ，w2w1，則在相同的1 和c1下，改變x1 ，就可作出如圖1-25所示的速度三角形。當(dāng)290 時(shí)，c2最小，輪周效率最高，此時(shí)的速比即為最佳速比。由（b）圖可知： 2cos111cuxop最佳速度比的物理意義為：使動(dòng)葉出口的絕對(duì)速度c2的方向角 290 ，即軸向排汽。假想速度比xa：aacux 與 的關(guān)系為：maxx1h211uh2u1tmm*t純沖動(dòng)級(jí)最佳假

4、想速度比： 2cos11opopaxxax1x2.考余速利用：余速利用對(duì)輪周效率和最佳速度比的影響由上圖可得出如下結(jié)論：1、余速利用提高了級(jí)的輪周效率；2、余速利用使級(jí)效率曲線在最大值附近變化平穩(wěn)，即速比對(duì)輪周效率的影響減弱了；3、余速利用使最佳速度比增大。以上結(jié)論對(duì)其它類型的級(jí)也同樣適用。（二）反動(dòng)級(jí)的輪周效率與最佳速比 由于反動(dòng)級(jí)的噴嘴葉型和動(dòng)葉葉型相同，反動(dòng)級(jí)的余速基本上都能得到利用，即 0 11 反動(dòng)級(jí)特點(diǎn)： ， ， ， ， 若余速全部被利用， ， 則 2112 11012cw21cw5 . 0m根據(jù)最佳速度比的物理意義可得反動(dòng)級(jí)在最佳速度比下的速度三角形如下圖所示。由圖可得反動(dòng)級(jí)最佳

5、速度比為： 111coscuxop反動(dòng)級(jí)的假想速比與速比的關(guān)系：反動(dòng)級(jí)的假想速比與速比的關(guān)系：ax1x反動(dòng)級(jí)的表達(dá)式：反動(dòng)級(jí)的表達(dá)式：opax2cos1opax2/2/111111xxxxma反動(dòng)級(jí)的輪周效率曲線如圖所示。（三）沖動(dòng)級(jí)的輪周效率與最佳速比 對(duì)于不同反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)，其最佳速度比在不同的余速利用系數(shù)下隨反動(dòng)度的變化規(guī)律如圖所示。結(jié)論：1、沖動(dòng)級(jí)的最佳速比隨反動(dòng)度的增大而增大。2、余速利用系數(shù)越小，最佳速比隨反動(dòng)度增大的幅度越大（四）復(fù)速級(jí)最佳速比（四）復(fù)速級(jí)最佳速比復(fù)速級(jí)的輪周功是指單位質(zhì)量蒸汽通過(guò)復(fù)速級(jí)時(shí)在兩列動(dòng)葉上所產(chǎn)生的有效功之和。即 假定復(fù)速級(jí)的 ，且蒸汽在級(jí)中的流動(dòng)是無(wú)損

6、失的絕熱過(guò)程，則復(fù)速級(jí)的速度三角形可繪制為如下圖所示。 22112211111coscoscoscosccccuPPPIIuIuu0muccc2coscoscos111122ucc4coscos1122)2cos(4111ucuPu由圖可得：由圖可得：則得：則得： 22112211111coscoscoscosccccuPPPIIuIuu代人式中代人式中4cos11)(xop4cos1)(axop1、最佳速比：2、假想最佳速比：04cos81121ux1112211*1012cos822cos4xxcuuhPEPttuuu1（四）復(fù)速級(jí)與單列級(jí)的比較1、不同級(jí)做功能力的比較比較前提：和n、dm相同，每種級(jí)工作在各自的最佳速比下。 （1）純沖動(dòng)級(jí)與反動(dòng)級(jí)的比較 22cos2cos)()(11*cafacafaftctopophhcucuxxftcthh)(2)(*即純沖動(dòng)級(jí)的做功能力是反動(dòng)級(jí)的2倍。 （2）單列純沖動(dòng)級(jí)和純沖動(dòng)式復(fù)速級(jí)的比較 416cos4cos)()(2)(2)(1212212121212121221221veopcopcopveopcvecvectvetxx