汽轮机课程设计报告
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一、前言汽轮机作为一种高效的能量转换装置,广泛应用于电力、石油、化工等领域。
为了更好地理解和掌握汽轮机的工作原理、结构特点及运行性能,我们进行了汽轮机课程设计实训。
本次实训旨在通过实际操作,加深对汽轮机理论知识的学习,提高我们的实践能力。
二、实训目的1. 理解汽轮机的工作原理和结构特点;2. 掌握汽轮机的设计方法及计算步骤;3. 提高动手操作能力和工程实践能力;4. 培养团队协作精神和创新意识。
三、实训内容本次实训主要包括以下内容:1. 汽轮机基础知识;2. 汽轮机结构分析;3. 汽轮机设计计算;4. 汽轮机性能分析;5. 汽轮机运行维护。
四、实训过程1. 汽轮机基础知识实训开始,我们首先学习了汽轮机的基本概念、工作原理和分类。
通过查阅资料,我们了解到汽轮机是将热能转换为机械能的装置,主要由汽轮机本体、汽轮机调节系统、汽轮机辅助设备等组成。
2. 汽轮机结构分析在了解汽轮机基础知识后,我们开始对汽轮机结构进行分析。
通过对汽轮机本体的结构、零部件的形状和作用进行分析,我们深入了解了汽轮机的运行原理。
3. 汽轮机设计计算在掌握汽轮机结构的基础上,我们进行了汽轮机设计计算。
实训过程中,我们学习了汽轮机设计的基本方法,包括热力计算、机械计算、强度计算等。
通过计算,我们得到了汽轮机的性能参数,如功率、效率、转速等。
4. 汽轮机性能分析在设计计算的基础上,我们对汽轮机的性能进行了分析。
通过对比不同参数对汽轮机性能的影响,我们了解了如何优化汽轮机的设计。
5. 汽轮机运行维护最后,我们学习了汽轮机的运行维护知识。
通过了解汽轮机的运行原理和结构特点,我们掌握了汽轮机的运行维护方法,为今后的工作打下了基础。
五、实训心得通过本次汽轮机课程设计实训,我收获颇丰。
以下是我的一些心得体会:1. 理论与实践相结合:本次实训使我深刻认识到理论与实践相结合的重要性。
只有在理论指导下,才能更好地进行实践;反之,实践经验也能丰富我们的理论知识。
课程设计汽轮机一、教学目标本课程的目标是让学生掌握汽轮机的基本原理、结构和工作流程,了解汽轮机在现代工业中的应用及其重要性。
知识目标:学生能够描述汽轮机的基本原理、结构和工作流程,了解汽轮机的分类和特点。
技能目标:学生能够运用所学知识分析汽轮机的工作性能,进行简单的故障诊断和维护。
情感态度价值观目标:学生能够认识到汽轮机在现代工业中的重要性,培养对汽轮机技术的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽轮机的基本原理、结构、工作流程及其在现代工业中的应用。
1.汽轮机的基本原理:学生将学习汽轮机的工作原理,包括蒸汽的生成、膨胀和做功过程。
2.汽轮机的结构:学生将了解汽轮机的主要组成部分,如转子、静子、调速系统等,并学习其功能和相互关系。
3.汽轮机的工作流程:学生将掌握汽轮机的工作流程,包括蒸汽的进入、膨胀、排气等阶段。
4.汽轮机在现代工业中的应用:学生将学习汽轮机在电力、石油、化工等领域的应用及其重要性。
三、教学方法本课程将采用讲授法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:教师将通过讲解汽轮机的基本原理、结构和工作流程,引导学生掌握相关知识。
2.案例分析法:教师将提供汽轮机实际运行案例,引导学生运用所学知识进行分析,提高学生的实际操作能力。
3.实验法:学生将有机会进行汽轮机模型实验,观察和验证汽轮机的工作原理,增强对知识的理解和记忆。
四、教学资源本课程将使用教材、参考书、多媒体资料和实验设备等多种教学资源。
1.教材:将选用权威、实用的教材,为学生提供全面、系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料:利用多媒体课件、视频等资料,生动展示汽轮机的工作原理和实际运行场景。
4.实验设备:提供汽轮机模型实验设备,让学生亲自动手操作,提高实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多种形式,以全面客观地评价学生的学习成果。
目录前言 (2)设计任务书 (4)详细设计过程 (5)一、汽轮机进汽量D的初步估算和近似热力过程曲线的初步计算 (5)二、调节级初步设计 (7)三、分段拟定汽轮机热力过程曲线 (8)四、整机进汽量估计 (8)五、回热系统平衡初步估算 (9)1. 确定给水温度 (9) (9)2. 确定加热器端差t3. 确定各级加热器的汽水参数 (9)4. 热系统平衡计算数值 (10)5. 回热系统热平衡估算 (11)六、流量校核 (111)七、调节级详细热力计算 (13)八、压力级详细热力计算 (15)参考文献 (18)心得体会 (18)前言能源与动力系统及自动化专业涡轮方向的学生在学习各专业课之后,再进行汽轮机课程设计是十分必要的,它使学生针对一台汽轮机的热力设计要求,综合运用专业的知识,是培养学生独立思考和分析能力的重要学习环节之一。
汽轮机课程设计的主要目的有以下几个方面:1.系统地总结、巩固并应用《汽轮机原理》课程中已学过的理论知识,重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。
2.汽轮机热力设计的任务,一般是按照给定的设计条件,确定通流部分的几何参数,力求获得较高的相对内效率。
就汽轮机课程设计而言其任务通常是指各级的几何尺寸的确定及级效率和内功率的计算。
3.通过设计对整个汽轮机的结构作进一步的了解,明确主要部件在整个机组中的作用、位置及相互关系。
4.通过设计了解并掌握我国当前的技术政策和国建标准、设计资料等。
汽轮机的设计通常分成两个阶段,即方案设计和施工设计,在方案设计中,必须先选定汽轮机的原始数据,后进行热力设计,通过计算分析,确定汽轮机通流部分的结构尺寸,同时并绘制通流部分图及汽轮机纵剖图,并提出该产品的技术经济指标,然后将方案设计及分析意见通过审查,根据审查结果决定采用的基本方案,进行全面的计算和强度计算。
汽轮机设计的主要内容与设计程序大致包括:1.分析并确定汽轮机热力设计的基本参数,如汽轮机容量、进汽参数、转速、排汽压力或循环水温度、回热加热级数及给水温度、供热汽轮机的供汽压力等。
汽轮机课程设计hwsg一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握汽轮机的基本原理、结构特点和运行机制,培养学生进行汽轮机设计和运行优化的基本能力,提高学生在能源工程及热能利用领域的综合素质。
知识目标:了解汽轮机的发展历程、分类和基本工作原理;熟悉汽轮机的各级结构、材料和热力特性;掌握汽轮机的运行调节、效率评价和故障分析。
技能目标:能够运用所学知识进行汽轮机的热力计算和结构设计;具备汽轮机运行参数的监测、调整和优化能力;掌握汽轮机常见故障的诊断和处理方法。
情感态度价值观目标:培养学生对汽轮机及相关领域的热爱和敬业精神,树立正确的创新意识;强化学生在团队合作中积极沟通、协作解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽轮机的基本原理、结构与特性,汽轮机的运行与管理,以及汽轮机的热力计算与设计。
1.汽轮机的基本原理与结构:介绍汽轮机的工作原理、各级结构及其功能,包括静叶环、动叶环、叶轮、喷嘴等。
2.汽轮机的特性:阐述汽轮机的热力特性、机械特性和运行特性,分析影响汽轮机效率的因素。
3.汽轮机的运行与管理:讲解汽轮机的启动、停机、运行调节和故障处理,强调运行安全与经济性。
4.汽轮机的热力计算与设计:学习汽轮机的热力计算方法,包括热力参数的选取、热力损失的计算等;介绍汽轮机的设计原则和方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法、实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:通过系统讲解,使学生掌握汽轮机的基本原理、结构和运行特性。
2.案例分析法:分析实际运行中的汽轮机案例,提高学生解决实际问题的能力。
3.实验法:开展汽轮机实验,使学生了解汽轮机的实际运行情况,培养学生的动手能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书:推荐相关领域的经典著作和最新研究成果,拓宽学生的知识视野。
大学汽轮机课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握汽轮机的基本结构、工作原理及性能参数;2. 学习汽轮机的设计原则,了解不同类型汽轮机的特点及适用场合;3. 掌握汽轮机热力计算、气动计算和强度计算的基本方法;4. 了解汽轮机系统优化设计及节能技术。
技能目标:1. 能够运用所学知识进行汽轮机选型、设计和计算;2. 培养学生运用CAD等软件绘制汽轮机零部件图纸的能力;3. 培养学生运用专业软件对汽轮机系统进行仿真分析的能力;4. 提高学生解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱祖国、热爱专业,树立正确的价值观;2. 培养学生严谨求实、团结协作的科学态度;3. 增强学生的环保意识,认识到节能减排的重要性;4. 培养学生勇于创新、敢于挑战的精神。
本课程针对大学高年级学生,结合学科特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,使学生具备扎实的汽轮机理论知识,较强的实践能力和创新精神,为我国汽轮机行业的发展贡献力量。
二、教学内容1. 汽轮机概述:介绍汽轮机的发展历程、基本结构、分类及工作原理,对应教材第一章内容。
- 汽轮机的基本结构及工作原理;- 汽轮机的类型及适用场合。
2. 汽轮机设计与计算:讲解汽轮机设计原则、热力计算、气动计算和强度计算方法,对应教材第二章和第三章内容。
- 汽轮机设计原则及流程;- 汽轮机热力计算方法;- 汽轮机气动计算方法;- 汽轮机强度计算方法。
3. 汽轮机系统设计与优化:介绍汽轮机系统设计方法、优化原则及节能技术,对应教材第四章内容。
- 汽轮机系统设计方法;- 汽轮机系统优化原则;- 节能技术及其在汽轮机中的应用。
4. 汽轮机零部件设计:分析汽轮机主要零部件的设计方法及注意事项,对应教材第五章内容。
- 汽轮机叶片设计;- 汽轮机转子设计;- 汽轮机静子设计。
5. 汽轮机设计实例及仿真分析:结合实际工程案例,运用专业软件进行汽轮机设计及仿真分析,对应教材第六章内容。
l汽轮机课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解汽轮机的基本原理与结构,掌握其主要部件的作用及相互关系。
2. 掌握汽轮机工作循环的类型,了解其热效率的影响因素。
3. 掌握汽轮机的主要性能参数,能够进行简单的性能计算。
技能目标:1. 能够分析汽轮机的能量转换过程,绘制简单的热力循环图。
2. 学会使用相关软件或工具对汽轮机性能进行模拟和优化。
3. 能够运用所学知识,针对特定问题提出汽轮机的改进措施。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对能源转换与利用的兴趣,增强节能环保意识。
2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力。
3. 引导学生关注我国汽轮机行业的发展,激发学生为祖国能源事业作贡献的志向。
课程性质:本课程为专业选修课,旨在帮助学生深入理解汽轮机的工作原理,提高解决实际问题的能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的专业基础知识,具有较强的自学能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调知识的应用性和实用性。
通过课程学习,使学生能够将所学知识内化为具体的学习成果,为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 汽轮机原理与结构- 汽轮机工作原理- 汽轮机主要部件及功能- 汽轮机分类及特点2. 汽轮机工作循环- 热力循环基本概念- 汽轮机典型热力循环分析- 热效率及其影响因素3. 汽轮机性能参数与计算- 主要性能参数介绍- 性能计算方法- 性能优化途径4. 汽轮机模拟与优化- 汽轮机性能模拟软件介绍- 模拟软件操作方法- 性能优化案例分析5. 汽轮机实际应用与改进- 汽轮机在能源领域的应用- 汽轮机常见问题分析- 改进措施及发展趋势教学内容安排与进度:第一周:汽轮机原理与结构第二周:汽轮机工作循环第三周:汽轮机性能参数与计算第四周:汽轮机模拟与优化第五周:汽轮机实际应用与改进教学内容与教材关联性:本教学内容与教材章节紧密相关,涵盖教材中关于汽轮机的基本理论、性能分析及应用实例等内容,确保学生能够系统地掌握汽轮机相关知识。
汽轮机课程设计报告一、课程设计的目的、任务与要求通过设计加深巩固《汽轮机原理》中所学的理论知识,了解汽轮机热力设计的一般步骤,掌握设计方法。
并通过设计对汽轮机的结构进一步了解,明确主要零件的作用与位置。
具体要求就是按给定的设计条件,选取有关参数,确定汽轮机通流部分尺寸,力求获得较高的汽轮机效率。
二、设计题目机组型号:B24-8.63/0.981机组型式:多级冲动式背压汽轮机新汽压力:8.6300Mpa新汽温度:540.0℃排汽压力:0.9810Mpa额定功率:24000.00kW转速:3000.00rpm三、课程设计:(一)、设计工况下的热力计算1.配汽方式:喷嘴配汽2.调节级选型:单列级3.选取参数:(1)设计功率=额定功率=经济功率(2)汽轮机相对内效率ηri=80.5%(3机械效率ηm=90.0%④.发电机效率ηg=97.0%4.近似热力过程线拟定(1).进汽节流损失ΔPo=0.05*Po调节级喷嘴前Po'=0.95*Po=8.1985Mpa(2).排汽管中的压力损失ΔP≈05.调节级总进汽量Do的初步估算由Po、to查焓熵图得到Ho、So,再由So、Pc查Hc。
查得Ho=3489.1962kJ/kg ,Hc=2878.4080kJ/kg通流部分理想比焓降(ΔHt(mac))'=Ho-Hc=610.7882 kJ/kgDo=3.6*Pel/((ΔHt(mac))'*ηri*ηg*ηm)*m+ΔDDo=3.6*24000.00/(610.7882*0.805*0.970*0.900)*1.00+4.20=205.4857(kJ/kg)6.调节级详细热力计算(1).调节级进汽量DgDg=Do-Dv=204.2857t/h(2)确定速比Xa和理想比焓降Δht取Xa=0.3520,dm=1100.0mm,并取dn=db=dm由u=π*dm*n/60,Xa=u/Ca ,Δht=Ca^2/2u=172.79m/s ,Ca=490.88m/sΔht=120.4786kJ/kg在70~125kJ/kg范围内,所以速比选取符合要求。
电厂汽轮机原理及系统课程设计一、课程设计背景本课程设计是为了帮助学生对电厂汽轮机的原理及系统有一个更加深入的了解和掌握。
电厂汽轮机是电厂中最重要的设备之一,它是从汽油、燃料油、天然气等化石燃料中提取的热能将机械能转换成电能的工具,也是电力工业的核心设备之一。
因此,在电力工程专业中,深入学习电厂汽轮机的原理及系统是非常必要的。
二、课程设计内容1. 电厂汽轮机的基本结构和工作原理电厂汽轮机由压气机、燃烧室、高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机及发电机等部分组成。
这些部分相互协调,使生热、蒸汽、雾滴和颗粒子沿着节约路径在叶轮里转动,从而变成动能。
发电机受到机械转动而产生电流,同时输出电能。
2. 电厂汽轮机的热力学分析热力学是学习能量转换和热力学平衡的分支学科,在电厂汽轮机的设计和运行中扮演着重要的角色。
通过对热力学的分析,可以帮助工程师优化电厂汽轮机的设计并提高发电效率。
3. 电厂汽轮机的控制系统电厂汽轮机的控制系统通常由控制器、测量仪表、自动调节器等部分组成。
这些部分协同工作,以优化汽轮机的性能和效率,并保证汽轮机的安全稳定运行。
三、设计要求本课程设计旨在帮助学生掌握电厂汽轮机的原理及系统,设计要求如下:1.掌握电厂汽轮机的基本结构及工作原理。
2.进行电厂汽轮机的热力学分析,优化机器设计和提高发电效率。
3.熟悉电厂汽轮机控制系统,从而确保汽轮机的安全稳定运行。
四、设计流程1. 学生参阅课程资料和标准,对电厂汽轮机的基本结构和工作原理进行了解,并撰写报告。
学生需要参阅课程教材、标准和相关资料,对电厂汽轮机的基本结构和工作原理进行了解,并撰写报告。
报告应包括电厂汽轮机的主要部件、蒸汽周期、工作原理等内容。
2. 学生进行电厂汽轮机的热力学分析,并进行模拟仿真。
学生需要使用相应的软件对电厂汽轮机的热力学性能进行分析,并进行模拟仿真。
分析过程需要考虑电厂汽轮机的运行环境、热力学参数、热效率等因素。
3. 学生了解电厂汽轮机的控制系统,并设计相应的控制系统。
武汉大学汽轮机课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握汽轮机的基本原理、结构、分类、性能及其在能源工程中的应用。
通过本课程的学习,学生应能:1.描述汽轮机的工作原理和主要组成部分,理解其热力学和动力学基础。
2.分析不同类型的汽轮机特点,选择合适的汽轮机设计方案。
3.评估汽轮机的性能指标,如效率、输出功率等,并了解其优化方法。
4.掌握汽轮机的运行维护方法,确保设备安全、高效运行。
5.培养学生的创新意识和工程实践能力,为未来从事能源工程领域的工作打下基础。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.汽轮机的基本原理:介绍汽轮机的工作原理,包括蒸汽的生成、膨胀、做功和排汽过程。
2.汽轮机的结构与分类:讲解不同类型汽轮机的结构特点和应用场景,包括轴流式、贯流式和反动式汽轮机等。
3.汽轮机的性能指标:介绍汽轮机的性能评价指标,如效率、输出功率、热耗等,并分析影响因素。
4.汽轮机的设计与优化:讲解汽轮机的设计方法,包括热力计算、结构设计、强度校核等,并探讨优化策略。
5.汽轮机的运行维护:介绍汽轮机的运行条件、维护方法和安全注意事项,以确保设备正常运行。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握汽轮机的基本原理、结构和性能。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解汽轮机的应用场景和运行维护方法。
3.实验法:学生进行汽轮机实验,使学生亲手操作,加深对汽轮机原理和结构的理解。
4.讨论法:学生进行课堂讨论,激发学生的思考,提高学生的创新能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的汽轮机教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:推荐学生阅读相关参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,直观展示汽轮机的原理和结构。
4.实验设备:准备完善的汽轮机实验设备,为学生提供实践操作的机会。
一、课题背景:随着电力需求的迅速增长,电力负荷的多样性及可变性在所难免,而电能的不可储藏性决了发电机组的工况必须随着电力负荷的变化而变化。
所以发电机组常常需要偏离设计工况运行。
作为发电机组的原动机,汽轮机也必然受到变工况运行的影响。
汽轮机在变工况下运行时,通过汽轮机的蒸汽流量或蒸汽参数将发生变化,汽轮机的某些级或全部级的反动度、级效率也随之发生变化。
为了估计汽轮机在新工况下的经济性和可靠性,有必要对新工况进行热力核算。
汽轮机整机变工况热力核算是建立在单级核算基础上的,因此研究单级热力核算对于顺利完成整机热力核算任务有重要意义。
正是基于此,本设计拟题为:某型汽轮机最末级的倒序法变工况热力核算。
二、设计要求:根据计算准确度的要求不同,热力核算可采用详细的热力核算,也可以采用近似的算法。
本次设计要求的是单级的详细热力核算。
由给定的不同的原始条件,单级的详细热力核算又分为顺序计算和倒序计算两种基本方法,以及将这两种算法结合起来的混合算法。
本设计采用以给定的变工况后的级后状态为起点,由后向前计算的倒序法对某型汽轮机最末级进行详细的变工况热力核算。
要求在规定的时间内,按规范完成设计说明书,并通过指导老师组织的小型答辩。
三、原始数据:流量G=33.6kg/s,喷嘴平均直径=2.004m,动叶平均直径=2.0m,级前压力=0.0134Mpa,级前干度=0.903,喷嘴圆周速度=314.6m/s,动叶圆周速度=314m/s,反动度=0.574,级前余速动能=11.05kJ/kg,喷嘴速度系数φ =0.97,喷嘴出汽角=18°20’,喷嘴高度=0.665m,喷嘴出口截面积=1.321;级后压力=0.0046Mpa,级后干度=0.866,动叶出口截面积=2.275 ,动叶出汽角=3254’。
变工况条件:=40.32kg/s,= =0.0046Mpa,=2311 kJ/kg 。
四、课程设计进程安排五、设计工况下的热力核算(顺序算法)5.1级内焓降的分配和各状态点参数的确定0点参数:已知级前压力=0.0134,级前干度=0.903,由水和蒸汽性质计算软件(以下简称软件)查得蒸汽进入喷嘴前0点的各个参数:焓值=2364.3930 kJ/kg ,熵值=7.3383 kJ/(kg ·C ),比体积=10.0628/kg点参数:已知级前余速动能=11.05,算得等熵滞止状态点的焓值==(2364.3930+11.05)=。
又知点的熵值==7.3383 kJ/(kg ·C ),由软件查得可以得到点的各个参数:=0.01456 MPa ,= 9.3433/Kg ,= 0.90662t ’点参数:已知级后压力=0.0046MPa ,0点到2t ’点是等熵过程,==7.3383 kJ/(kg ·C ),可以得到2t ’点的各个参数:=2227.7499 kJ/kg ,=26.3402/kg ,=0.8636进而求出级的滞止理想比焓降图 1 级内焓降分配 011t2t ’2t2==(2375.4430-2227.7499)=147.6931 kJ/kg焓降分配:已知反动度=0.574,蒸汽在动叶内的焓降:==kJ/kg=84.7758 kJ/kg;蒸汽在喷嘴中的焓降:==(147.6931-84.7758) kJ/kg=62.9173 kJ/kg1t点参数:则1t点的焓值==(-62.9173)kJ/kg=2312.5257 kJ/kg,又知1t点的熵==7.3383 kJ/(kg·C),由软件查得1t 点的参数:= 0.00906250 MPa,= 14.2951951/Kg,= 0.8882;已知喷嘴的速度系数=0.97,可以得喷嘴损失=()=(1-)62.9173 kJ/kg =3.7184 kJ/kg1点参数:1点的焓值==(2312.5257+3.7184)kJ/kg=2316.2441kJ/kg,1点的焓值==0.00906250 MPa,由软件查得:=7.3495 kJ/(kg·C),=14.3188 /kg,=0.88942t点参数:1点到2t点为等熵过程==7.3495 kJ/(kg·C),又知2t点的压力==0.0046 MPa,由软件查得2t点的参数:=2231.1611 kJ/kg,=0.8650,=26.3831 /kg5.2 级的截面形状与速度三角形的分析5.2.1 喷嘴的截面形状分析等熵指数:=1.035+0.1=1.035+0.1=1.1246喷嘴的临界压比:===0.5796喷嘴前后压力比:===0.6225>所以喷嘴的形状是渐缩喷嘴。
5.2.2 喷嘴出口的速度三角形分析图2 动叶进出口速度三角形已知=314.6m/s,喷嘴出汽角=1820’喷嘴出口的理想速度:==m/s =354.7317 m/s 喷嘴出口绝对速度:==0.97354.7317 m/s =344.0898m/s喷嘴出口的相对速度:==m/s=108.8976 m/s动叶进口汽流方向角:===83.665.2.3 动叶出口的速度三角形分析已知=314m/s,动叶出汽角=3254’动叶出口的理想速度:==m/s = 425.9229m/s动叶出口相对速度:==0.95425.9229 m/s =404.6267m/s动叶出口绝对速度:==m/s=221.2842 m/s则蒸汽在动叶中的滞止理想比焓降:==(84.7758+) kJ/kg =90.7051 kJ/kg由反动度查课本图2-16得动叶速度系数=0.95,可以得到动叶损失:=(1)=(1-)90.7051kJ/kg =8.8437 kJ/kg2点的参数:已知=+=(2231.1611 +8.8437)kJ/kg=2240.0048 kJ/kg,=0.0046MPa,由软件查得:=0.8686,=7.3785 kJ/(kg·C),=26.4942 /kg,而已知中给出=0.866与得出的接近,说明计算较为准确。
5.2.4 动叶的截面形状分析等熵指数:=1.035+0.1=1.035+0.1=1.1229动叶的临界压比:===0.57991*点参数:==(2316.2441+)kJ/kg =2322.1734 kJ/kg,又知==7.3495 kJ/(kg·C),由软件查得1*的参数= 0.00949738 MPa,=0.8914 ,= 13.7284056 /kg动叶前后压力比:===0.4843<动叶的临界速度==m/s=371.3766 m/s动叶的临界压力:==0.009497380.5800 MPa =0.00550848动叶中临界压力对应的临界焓值:=-=(2322.1734-)kJ/kg=2253.2131 kJ/kg由软件查得:=22.4205/kg,=0.8713,=7.3495kJ/(kg·C)所以动叶的形状是先缩后放即缩放型动叶,具有斜切部分,汽流在斜切部分的偏转角:=()=()=0.5572=-=33.86-32.9=0.96即在设计工况下汽流在动叶斜切部分的偏转角为0.965.3 级内各项损失计算理想能量:==()kJ/kg=余速损失:==kJ/kg =24.4833 kJ/kg叶高损失:由于查时没有考虑端部损失,则叶高损失要单独计算而不能混入动叶损失中,则=()=(147.6931-3.7184-8.8437-24.4833) kJ/kg =0.2644 kJ/kg其中:a=1.6时,扇形损失已计入叶高损失中,不必单独计算;由课本表2-3查得喷嘴高度大于150mm时,顶部盖度=3mm,端部盖度=1.5mm,=++=0.665m+3mm+1.5mm=669.5mm。
轮周损失:==(147.6931-3.7184-8.8437-24.4833-0.2644)kJ/kg =110.3833 kJ/kg叶轮摩擦损失:==kJ/kg =0.1681 kJ/kg部分进气损失:全周进汽时没有部分进气损失,即=0漏气损失:本设计只计算叶顶漏汽损失==1.72=1.72147.6931 kJ/kg = 0.0632kJ/kg湿汽损失:=(1-)=(1-)=(1-)110.3833 kJ/kg = 12.6058kJ/kg其中:==(147.6931-3.7184-8.8437-24.4833-0.2644-0) kJ/kg=110.3833 kJ/kg轮周效率:===0.7474有效焓降:==(147.6931-3.7184-8.8437-24.4833-0.2644-0-0.1681-0.0632-12.6058)kJ/kg=97.5462 kJ/kg相对内效率:===0.6605内功率:=D=33.697.5462kW=3277.55kW六、变工况下的热力核算(倒序算法)图3 变工况热力核算图6.1 确定排汽状态点和动叶出口状态点根据题意=,==,由、在h-s图上求得排汽状态点1,得,,=7.6116 kJ/(kg·C)先用近似法估算、、设计工况下,动叶出口的音速为:a==m/s=369.9345 m/s而=404.6267 m/s,>a,所以末级动叶出口时超临界的。
变工况下,流量增大,则动叶出口速度更是超音速。
因此,可用压力与流量成正比的关系即弗留格尔公式求出:喷嘴前滞止压力:==MPa 喷嘴前压力:==喷嘴后压力:==为确定动叶出口的蒸汽状态,需先估算变工况下级的几项损失:叶高损失:摩擦损失:==漏气损失:==其中:==(147.6931-11.05)=136.6431;=164是估计=0.016MPa到=0.0046MPa之间的理想焓降湿气损失:===余速损失:==上两式中=0.88和=26皆是估计值。
损失之和::=()=从而得动叶实际出口状态:=()=由=,由软件得:,0.8780,6.2 动叶栅计算动叶出口速度是超临界的,为此需先求取动叶喉部的临界压力及由公式:式中按上式求出数据如下表所示:(Kg/(m·s))由上表数据,作出与的关系曲线,如下图所示。
(Kg/(m·s))当时,查上图得,由此查得==。
此时:动叶实际出口速度:式中是有至间的有效焓降。
叶片出口偏转角:又则 2.69由动叶出口速度三角形得:核算余速损失:,与原估计值0.0298。
重新确定状态点1,因余速损失相差不大,因此不必重新计算。
动叶损失:点3参数:沿线,由点2向下截取,即可以得到点3:,==0.0046MPa,由软件查得/Kg,=7.4187(),=0.8736。
动叶滞止理想焓降:点参数:由动叶出口理想状态点3向上截取,得动叶进口滞止状态点,=+=(+)=2360.1076,又由==7.4187(),由软件查得,=12.4511585,=0.9053初估动叶理想比焓降:=4点参数:由点3垂直向上截取,得动叶进口状态点4:=+=(+)=2353.0555,==7.4187(),由软件可得,与估计值较接近,/kg,6.3喷嘴叶栅计算因为撞击损失较小,我们暂时先不考虑撞击损失,我们认为点4即是喷嘴出口的蒸汽状态点。