s2-3級的輪周效率與速比1

1、第三節(jié) 級的輪周效率與速比一、輪周效率一、輪周效率1kg蒸汽在級內(nèi)所做的輪周功Wu與蒸汽在該級所消耗的理想能量E0之比稱為級的輪周效率。EhEwuuu00222221*2212000chchcEtt若令 級的假想速度。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對應(yīng)于最高輪周效率的速比稱為最佳速比，以表示。、純沖動級 opx1純沖動級，反動度 , 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純沖動級最佳速度比：2cos11)(xopb 速度三角形法：對純沖動級，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，c2最小，輪周效率最高，此時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：使動葉出口的絕對速度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純沖動級最佳假

4、想速度比： 2cos11opopaxxax1x2.考余速利用：余速利用對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、余速利用提高了級的輪周效率；2、余速利用使級效率曲線在最大值附近變化平穩(wěn)，即速比對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)論對其它類型的級也同樣適用。（二）反動級的輪周效率與最佳速比 由于反動級的噴嘴葉型和動葉葉型相同，反動級的余速基本上都能得到利用，即 0 11 反動級特點： ， ， ， ， 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級在最佳速度比下的速度三角形如下圖所示。由圖可得反動級最佳

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

6、失的絕熱過程，則復(fù)速級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)速級與單列級的比較1、不同級做功能力的比較比較前提：和n、dm相同，每種級工作在各自的最佳速比下。 （1）純沖動級與反動級的比較 22cos2cos)()(11*cafacafaftctopophhcucuxxftcthh)(2)(*即純沖動級的做功能力是反動級的2倍。 （2）單列純沖動級和純沖動式復(fù)速級的比較 416cos4cos)()(2)(2)(1212212121212121221221veopcopcopveopcvecvectvetxx