1、第四章 汽轮机Date 1动力工程汽轮机第一节 汽轮机的一般概念汽轮机又称汽轮机又称 “蒸汽透平蒸汽透平 Steam Turbine”, 是一种以水蒸气作为是一种以水蒸气作为工质的叶轮式发动机。工质的叶轮式发动机。优点:优点: 转速高、运行平稳、工作可靠、单机功率大、热经济性高转速高、运行平稳、工作可靠、单机功率大、热经济性高,便于与发电机直接连接等。,便于与发电机直接连接等。用途用途 现代火电厂、核电厂、大型船舶等。现代火电厂、核电厂、大型船舶等。作用作用 将蒸汽的热能转变为机轴上的机械能。将蒸汽的热能转变为机轴上的机械能。Date 2动力工程汽轮机汽轮机简图Date 3动力工程汽轮机一、汽
2、轮机的工作原理1轴2叶轮3动叶栅4喷嘴单级冲动式汽轮机工作原理结构立体图“级 ”是汽轮机中最基本的工作单元。在结构上它是由静叶(喷嘴)和对应的动叶所组成;一列固定的喷嘴和与它配合的动叶片构成了汽轮机的基本作功单元,称为汽轮机的 “级 ” 。Date 4动力工程汽轮机一 . 汽轮机的工作原理汽轮机内的能量转换一定压力和温度的蒸汽流经固定不动的喷嘴,并在其中膨胀,蒸汽的压力、温度不断降低,速度不断增加,使蒸汽的热能转化为动能 蒸汽热能 气流的动能 轴的机械能喷嘴 动叶Date 5动力工程汽轮机喷嘴与动叶动画00:05Date 6动力工程汽轮机(一)冲动作用原理p冲动力的定义: 根据力学知识,当一运
3、动物体碰到另一个静止的物体或者运动速度低于它的物体时,就会受到阻碍而改变其速度的大小或方向,同时给阻碍它的物体的一个作用力p特点: 蒸汽仅把从喷嘴中获得的动能转变为机械功,蒸汽在动叶通道中不膨胀,动叶通道不收缩Date 7动力工程汽轮机基本工作原理视频3:05Date 8动力工程汽轮机从作用力方面分析原理l 喷嘴出口处: 蒸汽以相对速度 w1进入动叶通道,由于受到动叶的阻碍,汽流方向不断改变,最后以相对速度 w2流出动叶通道,l 在流道中蒸汽对动叶产生一个轮周方向的冲动力 F1,该力对动叶作功使动叶转动 蒸汽流过无膨胀动叶通道时速度的变化Date 9动力工程汽轮机 反动力定义: 蒸汽在动叶汽道内膨胀时对动叶的作用力。根据动量守恒定律,当气体从容器中加速流出时,要对容器产生 个与流动方向相反的力。 基本特点: 蒸汽在动叶流道中不仅要改变方向,而且还要膨胀加速,从结构上看动叶通道是逐渐收缩的。(二)反动作用原理Date 10动力工程汽轮机