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级的热力计算练习题
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
教学目的：通过对一个单列级的热力计算来阐明级的热力计算程序和对计算中一些问题的考虑，以及数据选取的方法。
题目——已知条件：
某汽轮机的一个中间级，级的平均直径 ，流入该级的蒸汽初速度 ，流量 ；级前蒸汽压力 ，干度 ，级的理想焓降 ，级的平均反动度 ，顶部反动度 ，喷嘴出汽角 ，隔板汽封采用平齿结构，汽封齿的平均直径 ，汽封间隙 ，齿数 ，动叶顶当量间隙 ，余速利用系数 。
——单列级的热力计算示例
题目——要求：
(1) 确定级的主要尺寸；(喷嘴、动叶栅)
(2) 计算级的内效率与内功率。(轮周功及轮周效率，级内损失)
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
——单列级的热力计算示例
计算原则：
(1)按蒸汽流动的方向，从左向右算，
即先喷嘴，后动叶；
(2)关注蒸汽流量、速度、及能损。
计算流程：
(1)查h~s图；
(2)喷嘴热力计算；
(3)动叶热力计算；
(4)轮周功与轮周效率；
(5)级内各项损失计算；
(6)级的内功率和内效率；
(7)绘制级的热力过程线；
计算过程1——级内焓降分配计算：
(1)喷嘴的滞止理想焓
(2)喷嘴的滞止理想焓降
(3)动叶的理想焓降
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
题目——已知条件：
流入该级的蒸汽初速度 ，级的理想焓降 ，级的平均反动度 ，
计算过程2——喷嘴热力计算：
(1)喷嘴前后蒸汽参数
根据 、 、 以及 ，由h~s图可查得：
喷嘴前滞止压力 ，
滞止焓 ，
滞止密度 ，
喷嘴前焓 ；
喷嘴后压力 ，
理想密度 ，
理想焓 。
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
题目——已知条件：
某汽轮机的一个中间级，流入该级的蒸汽初速度 ，级前蒸汽压力 ，干度 ，级的理想焓降
计算过程2——喷嘴热力计算：
(2)喷嘴截面积的确定
等熵指数：
临界压比：
喷嘴前后压比：
因为 ，所以气流在喷嘴中为超音速流动。但是 ，故喷嘴应该是渐缩型，超音速在斜切部分达到。
临界压力：
临界焓：
临界密度：
临界速度：
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
6
计算过程2——喷嘴热力计算：
(3)喷嘴出口汽流速度
喷嘴出口汽流理想速度：
喷嘴出口实际汽流速度：
喷嘴出口汽流出口角为：
因为喷嘴出口压力 ，斜切部分中汽流产生膨胀，发生偏转，喷嘴汽流出口角应为喷嘴出口角 加上汽流偏转角 ，且
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
计算过程2——喷嘴热力计算：
(4)隔板的漏汽量计算
( 在0.7~0.8间选取)
(5)流经喷嘴的流量
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
计算过程2——喷嘴热力计算：
(6)喷嘴叶栅出口面积
(7)喷嘴高度
(8)喷嘴损失
(9)喷嘴出口蒸汽参数
喷嘴出口实际焓值:
喷嘴出口实际密度:
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
计算过程3——动叶栅热力计算：
(1)动叶栅进口速度三角形
圆周速度：
根据 ， 可作出动叶进出口速度三角形，如下图所示。由动叶栅进口速度三角形可求得动叶进口相对速度
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
计算过程3——动叶栅热力计算：
(2)动叶出口速度三角形
动叶进口汽流能量：
动叶出口汽流理想相对速度：
动叶出口汽流实际相对速度：
一般取动叶出口相对速度汽流角 ，选取时应使动叶出口高度 不低于进口高度 。现取
汽轮机原理课堂习题讲义（一）
图：速度系数 与 和 的关系
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根据 、 可作出动叶出口速度三角形，如下图所示。
动叶出口汽流绝对速度：
动叶出口汽流绝对速度方向角：
计算过程3——动叶栅热力计算：
(3)动叶栅损失
(4)动叶出口蒸汽参数
动叶出
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