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汽轮机基础知识

第三章几种典型的热力循环

热力循环：

工质从某一状态点开始，经过一系列状态变化有回到原来这一状态点的封闭变化过程叫做热力循环，简称循环。

什么是循环热效率?

它说明了什么?

工质每完成一个热力循环所做的有用功和工质在每个热循环过程中从热源吸收的热量的比值叫做循环热效率.循环热效率说明了循环中热能转变为功的程度,效率越高,说明工质从热源吸收的热量转变为有用功的比例越高；反之,效率越小,说明转变为有用功的热量越少.

卡诺循环是由哪些过程组成的?

它在T--S图上如何表示？

卡诺循环是由两个可逆的定温过程和两个可逆和绝热过程组成的.它在T----S图上所示.

1---2过程是可逆的等温吸热过程；

2---3过程是可逆的绝热膨胀过程；

3---4为可逆的等温放热过程；

4---1为可逆的绝热压缩过程.

卡诺循环的热效率怎样计算?

卡诺循环热效率用η卡表示.

q1---q2T1（S2---S1）---T2（S2---S1）

η卡=---------------=--------------------------------------

q1T1（S2---S1）

T1---T2

=---------------=1----------

T1T1

式中η卡-------------卡诺循环热效率；

q1-------------工质由高温热源吸收的热量,焦耳/千克；

q2-------------工质向低温热源放出的热量,焦耳/千克；

T1-------------高温热源的绝对温度,K；

T2-------------低温热源的绝对温度,K；

在相同的温度范围内,卡诺循环的热效率最高,但总是小于1.

朗肯循环是通过哪些设备实现的?

各热力设备在热力循环中起什么作用?

朗肯循环是火力发电厂的基本热力循环,它是通过蒸汽锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵这四个主要热力设备实现的.

各热力设备所起的作用如下:

（1）锅炉的作用:

锅炉包括省煤器、炉膛水冷壁和过热器,它将给水定压加热,最终产生过热蒸汽,即主蒸汽,然后通过主蒸汽管路送入汽轮机；

（2）汽轮机的作用:

蒸汽进入汽轮机进行绝热膨胀做功,将热能转变为机械能,做完功的排汽排入凝汽器；

（3）凝汽器的作用:

将汽轮机的排汽加以冷却,使其在定压下凝结成饱合水,其压力等于汽轮机排汽压力

（4）给水泵将凝结水进行绝热压缩,升高压力送回锅炉,送入锅炉的水称为给水.

朗肯循环

第四章热量传递的几种基本方式

什么是导热?

直接接触的物体或物体本身各部之间的热量传递现象叫导热.火力发电厂中常见的导热现象如管壁、汽缸壁、汽包壁内外表面间的热量传递.

什么是对流换热?

流动的流体与固体壁面之间的热量交换或流动的流体与流体之间的热量交换均称为对流换热.火力发电厂中常见的对流换热现象如:

烟气对省煤器；

工质对水冷壁；汽机排汽对凝汽器铜管；循环水对铜管；空气对暖器等.

什么是热辐射?

波长在0.4----40微米的射线能被物体吸收后又可能转变为热能,这样的射线叫热射线.热射线传播热能的过程叫热辐射.热辐热是一种不需要物质直接接触而进行的热量传递方式.如火电厂中,炉膛内火焰与水冷壁屏式过热式,墙式再热式之间的传热.

一切物质只要温度高于绝对零度，总是随时随地向外界发出辐射，温度越高，辐射能越大。

物体吸收辐射的能力越强，其辐射能力也越强。

在物体温度一定时，其黑度越大，辐射力越大。

（黑度取决于材料表面的辐射力强弱程度，只取决于材料的热辐射性能，与温度和表面状况有关）

稳定导热：

物体各点的温度不随着时间变化而变化的导热叫做稳定导热。

（火电厂中的大多数热力设备在稳定运行的时候其壁面间的传热都属于稳定导热。

对厚重的金属部件受单向加热和冷却时,其各部分的温度是不均匀的,这样,热膨胀也不均匀.作为部件的整体是有连续性的,各部分之间有着相互约束和牵制的作用力,这使热的部分膨胀不出去而受到压缩；冷的部分被拉长,因而在部件内部产生了应力.这种由于加热不均而产生的应力称为热应力.（由于零部件的内、外或两侧温差引起的零部件变形受到约束，而在物体内部产生的应力）

热冲击：

金属材料受到急剧的加热和冷却时，其内部将产生很大的温差，从而引起很大的冲击热应力，这种现象称为热冲击。

一次大的热冲击，产生的热应力能超过材料的屈服极限，而导致金属部件损坏。

热疲劳：

金属部件被反复的加热和冷却时，其内部产生交变热应力，在此交变热应力反复作用下零部件遭到破坏的现象叫热疲劳。

金属材料在长期交变应力的作用下,虽然应力数值远比强度极限小,但是仍能使金属材料遭到破坏,这种现象称为金属疲劳.汽轮机在启动、停机过程中,如果蒸汽温度变化较大,与金属温差加大,转子表面和汽缸壁都要受到很大的热应力的冲击.冲击时间虽短,但其冲击力很大,如果材料呈现脆性时更为危险,不仅要校检材料的屈服极限,也要考虑所引起的热疲劳损伤.

汽轮机动叶片在冲击汽流力的多次反复作用发生共振现象,如果发生共振,严重时可能导致疲劳断裂.由于转子遭受到的热疲劳损伤则是由于多次交变的热应力所造成的.由于热应力循环的频率非常低,例如,启、停一次或负荷升、降一次做为一个同期，就整缎转子而言，启动时有热拉应力，停机时则有热压应力，整缎转子热应力方向与内孔相反，其热应力幅值叠加。

在温度突变时可以达到8---10倍，所以容易产生热疲劳裂纹，在工况突变时使转子损坏。

什么是金属的蠕变?

蠕变过程分哪几个阶段？

金属材料在长期高温和静应力的作用下,逐渐产生塑性变形的过程称为金属的蠕变.

材料在一定压力、温度下被加上一定的载荷后，就会产生弹性变形，其过程为OA，这段不是蠕变造成的。

第Ⅰ阶段AB为不稳定阶段，塑性变形发展很快，但为时不久。

第Ⅱ阶段BC为稳定阶段，塑性变形发展缓慢，而且蠕变速度不变。

第Ⅲ阶段CD不加速阶段，蠕变速度又迅速加快，到达D点时材料破裂损坏。

我们决不允许材料在第Ⅲ阶段的状态下工作。

什么是脆性转变温度FATT？

FATT是指在不同温度下对金属材料进行的冲击试验，脆性断口占试验断口5%时的温度。

含有缺陷的转子如果工作在脆性转变温度下，其冲击韧性显著下降，容易发生脆性破坏。

CrMoV的FATT为80～130℃，并因热处理不同，而使FATT有所不同，且随高温运行时间的增长，FATT有逐渐升高的现象。

低压转子的FATT一般在0～100℃

发生低温脆性断裂的条件：

金属材料在低与FATT温度下工作；具有临界盈利或临界裂纹

流体力学基础

作用在液体上的力有表面力（外力和内力），和质量力（重力和惯性力）

层流：

各流体微团彼此平行地分层流动，互不干扰与混杂，轨迹是直线或是有规律的平滑曲线。

紊流：

流体各微团间互相强烈的混合和掺杂，不仅有沿着主流方向的运动，还有垂直于主流方向的运动。

（电厂的汽、水、风、烟等各种管道中的流动，绝大多数属于紊流）

流量：

单位时间内通过过流断面（与流线相垂直的截面）的液体数量（体积流量和质量流量）

平均流速：

过流断面上各点流速的平均值（过流断面上的实际流速是不相同的）

稳定流（流速不随时间变化而变化）方程式

稳定流连续性方程m=Ac/v

稳定流能量方程

z1+p1/ρg+c12/2g=z2+p2/ρg+c22/2g+hs

Z位置水头，p/ρg压力水头

c2/2g流速水头hs水头损失

总水头H=z+p/ρg+c2/2g

H1=H2+hs

汽水流动时的阻力损失

沿程损失：

单位质量的液体在流动过程中用于各副沿程阻力而损失的能量。

局部损失：

当管道形状或大小改变而引起的断面流速的分布发生急剧的变化时，产生的阻力。

减少汽水流动损失的方法：

缩短管道长度，合理选择管径，减少管壁粗糙度，尽量采用圆管，提高流体输送温度，减少局部损失

什么是管道中的水锤现象？

有何危害？

消除水锤现象的发生一般应采取哪些办法？

答：

A.当压力管道中的液体，遇到阀门突然关闭或开启以及水泵的突然停运或启动时，在瞬间内液体运动速度发生急剧的变化，引起其动量的迅速改变，从而造成管道中液体的压力显著地、反复地、迅速变化，这种现象称为水锤现象。

（水锤有正水锤和负水锤之分,正水锤时,管道压力升高可以超过管道正常压力的几十乃至几百倍,致使管壁产生很大的应力,而压力反复变化将引起管道和设备震动,应力的交变变化,将造成管道及其管件和设备的损坏:

负水锤是同样压力应力的变化也对设备不利,压力过低也可能使管道形成不利的真空）

B.发生水锤现象时，管道内液体压力骤然大幅度波动，其压力可能达到管中液体原来正常压力的几十倍甚至上百倍，可能导致管道系统的强烈振动、噪音、甚至使管道严重变形、爆裂及损坏水力设备等。

C.消除水锤现象的发生一般采取如下措施：

（1）增加阀门的启动时间；

（2）尽量缩短管道的长度：

（3）在管道上装设安全阀，以限制压力升高的数值。

D产生水锤的内应因是流体的惯性和压缩性,外因是外部的扰动,如阀门的开关水泵的启停.

E为防止出现水锤现象,可采取增加阀门的启闭时间,尽量缩短管道的长度,在管道上装设安全阀或空气室,以限制压力突然升高的数值或压力降的太低的数值.

例：

阀门突然关闭，在阀门附近水受压缩，压力升高，管壁也相应膨胀----回流----阀门处形成真空，水体膨胀，密度减少管壁收缩----顺流

第二篇汽轮机基础知识

第一节汽轮机工作原理

蒸汽的冲动作用原理和反动作用原理

冲动作用原理

冲动力：

改变其速度的大小和方向则产生一冲动力或汽流改变流动方向对汽道产生一离心力，此力为冲动力，此力的大小取决于单位时间内通过动叶通道的蒸汽质量及其速度的变化。

反动作用原理

反动力：

因汽流膨胀产生一相反力（汽体压力变化），如火箭。

此力的大小取决于汽体压力的变化。

作用在动叶片上的里有：

冲动力和反动力

冲动式汽轮机级的工作原理和级内能量转换过程及特点。

蒸汽在汽轮机级内的能量转换过程，是先将蒸汽的热能在其喷嘴叶栅中转换为蒸汽所具有的动能，然后再将蒸汽的动能在动叶栅中转换为轴所输出的机械功。

具有一定温度和压力的蒸汽先在固定不动的喷嘴流道中进行膨胀加速，蒸汽的压力、温度降低，速度增加，将蒸汽所携带的部分热能转变为蒸汽的动能。

从喷嘴叶栅喷出的高速汽流，以一定的方向进入装在叶轮上的动叶栅，在动叶流道中继续膨胀，改变汽流速度的方向和大小，对动叶栅产生作用力，推动叶轮旋转作功，通过汽轮机轴对外输出机械功，完成动能到机械功的转换。

由上述可知，汽轮机中的能量转换经历了两个阶段：

第一阶段是在喷嘴叶栅和动叶栅中将蒸汽所携带的热能转变为蒸汽所具有的动能，第二阶段是在动叶栅中将蒸汽的动能转变为推动叶轮旋转机械功，通过汽轮机轴对外输出。

汽轮机分类

•1.按照热力特性分

凝汽式汽轮机

蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，在高度真空状态下进入凝汽器凝结成水。

有些给水泵汽轮机没有回热系统，称为纯凝汽式汽轮机

背压式汽轮机

蒸汽在汽轮机中膨胀做功后，排汽直接用于供热，不设凝汽器。

当排汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机

调节抽汽式汽轮机

从汽轮机某级后抽出一定压力的部分蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。

由于热用户对供热蒸汽压力有一定要求，需要对抽汽供热压力进行自动调节，故称为调节抽汽。

根据供热需进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一要，有一次调节抽汽和两次调节抽汽之分

抽汽背压式汽轮机具有调节抽汽的背压式汽轮机

中间再热式汽轮机

进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一压力后，被送往锅炉的再热器进行再热，再热后返回汽轮机继续膨胀做功

混压式汽轮机

利用其他来源的蒸汽引入汽轮机相应的中间级，与原来的蒸汽一起工作。

通常用于工业生产的流程中，用来综合利用蒸汽的热能

汽轮机其他分类

1.工作原理

冲动式汽轮机主要由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴叶栅中膨胀，在动叶栅中只有少量膨胀

反动式汽轮机

主要由反动级组成，蒸汽在喷嘴叶栅和动叶栅中膨胀程度相同。

由于反动级不能做成部分进汽，故调节级常采用单列冲动级或复速级

2.按照主蒸汽压力

低压汽轮机　　　　　　主蒸汽压力0.12～1.5MPa

中压汽轮机　　　　　　主蒸汽压力２～４MPa

高压汽轮机　　　　　　主蒸汽压力６～１０MPa

超高压汽轮机　　　　　主蒸汽压力１２～１４MPa

亚临界压力汽轮机　　　主蒸汽压力１６～１８MPa

超临界压力汽轮机　　　主蒸汽压力大于２２.１MPa

超超临界压力汽轮机　　主蒸汽压力大于３２MPa

反动式汽轮机和冲动式汽轮机的优缺点比较？

不论冲动式汽轮机还是反动式汽轮机，其静叶片的格道都是收缩形的，既槽道的进口宽度大，出口宽度小，蒸汽经过这种槽道后，压力降低，速度增加。

但动叶片的槽道则不一样，冲动式汽轮机的槽道进出口宽度基本差不多，从静野流来的蒸汽只在其中改变方向，没有加速，动叶进出口的速度相等；反动式汽轮机动野形成的槽道和静叶相同，也呈收缩形，只是安装方向相反，蒸汽在槽道中不但改变方向，还增加（）了速度，出口压力也比进口压力低。

反动式汽轮机的级效率比冲动式高，大部分为短叶片，制造简单，但每级的压力降较小，总级数较冲动式汽轮机多得多，一般来讲，小容量汽轮机用冲动式为宜，大容量汽轮机采用反动式可改善经济性。

提高电厂热力循环效率的途径

电厂热力循环以朗肯循环为基础，根据上面的分析可知，提高电厂热力循环效率的途径有：

提高循环的平均吸热温度，降低循环的平均放热温度，采用给水回热、蒸汽再热、热电联产和双工质复合循环等。

提高蒸汽初参数提高循环效率

在平均放热温度不变的情况下，提高蒸汽的初温可以提高循环的平均吸热温度，因此可以提高循环效率。

提高蒸汽初温，也提高了汽轮机排汽干度，减少汽轮机末级叶片水蚀。

提高蒸汽的初压力可以提高蒸汽的饱和温度，从而提高循环的平均吸热温度，提高循环效率。

但随着蒸汽初压的提高，汽轮机的排汽干度降低，从而限制了蒸汽初压的提高。

提高热力循环初参数受到金属材料所能承受的最高温度的限制。

目前，电厂热力循环蒸汽初温在550到600度以下。

降低排汽压力提高循环效率

汽轮机的排汽是湿蒸汽，降低了汽轮机的排汽压力就降低了热力循环的平均放热温度，从而使热力循环的效率提高。

但是排汽压力的降低会使汽轮机排汽的干度下降，造成汽轮机最后几级蒸汽中的水滴增加，对汽轮机叶片产生水蚀，影响机组运行的安全。

另外电厂一般以大气环境作为冷源，排汽温度的降低还受到环境温度的限制。

排汽压力的降低会增大排汽容积流量，从而要求汽轮机有更大的排汽面积，增加了汽轮机末级叶片的长度和凝汽器的尺寸，提高了造价和制造难度。

同时循环水泵容量及其耗电景也会增加。

因此，汽轮机排汽压力的选择应综合考虑冷却水温度、末级叶片尺寸、凝汽器和循环水泵的投资费用等因素，在进行技术经济比较后确定。

采用中间再热提高循环效率

提高电厂热力循环的蒸汽初压力可以提高循环效率，但是蒸汽初压力的提高却使排汽干度下降，使得提高受到了限制。

为了进一步提高蒸汽的初压力，可以当蒸汽在汽轮机中膨胀到一定压力时，将蒸汽引入锅炉进行再热，从而提高汽轮机排汽干度。

再热汽轮机组不仅可以减少汽轮机低压段的蒸汽含水量，也提高了循环效率。

采用给水回热提高循环效率

给水回热就是利用汽轮机中间级抽汽加热锅炉给水，从而提高锅炉的给水温度热力循环方式。

采用给水回热可以使工质在热力循环内部互相传递热量，减少蒸汽在凝汽器中的冷源损失，使循环的效率得以提高。

从理论上讲，给水回热级数越多，给水温度越高，整个热力循环越接近卡诺循环，回热循环效率越高。

但随着回热级数的增加，循环效率的提高越来越小，回热级数的增加受到设备投资的限制。

在一定的回热级数下，给水温度有一个最佳值。

目前对于大型机组来说，给水回热级数一般为７～８级，给水温度为２４０～２８０度。

热电联合循环提高循环效率利用汽轮机中作过功的蒸汽（抽汽或排汽）为热用户供热，这种既发电又供热的热力循环方式称为热电联合循环。

热电联产中，由于部分或全部蒸汽供给热用户使用，减少了冷源损失，从而提高了燃料的利用率。

双工质复合循环提高循环效率

双工质复合循环是利用不同工质的热力特性组成复合循环，从而提高循环的热经济性。

目前使用最多是燃气—蒸汽联合循环。

燃气—蒸汽联合循环是利用燃气循环平均吸热温度高和蒸汽循环平均放热温度低的特点，用燃气轮机和汽轮机组成联合循环，提高循环效率

蒸汽在喷嘴中的热力过程

基本假设和基本方程式

基本假设

　　为了讨论问题的方便，除把蒸汽当作理想气体处理外，还假设：

1）蒸汽在级内的流动是稳定流动，即蒸汽的所有参数在流动过程中与时间尤关。

实际上，绝对的稳定流动是没有的，蒸汽流过一个级时，由于有动叶在喷嘴栅后转过，蒸汽参数总有一些波动。

当汽轮机稳定工作时，由于蒸汽参数波动不大，可以相对地认为是稳定流动。

（2）蒸汽在级内的流动是一元流动，即级内蒸汽的任一参数只是沿一个坐标（流程）方向变化，而在垂直截面上没有任何变化。

显然，这和实际情况也是不相符的，但当级内通道弯曲变化不激烈，即曲率牛径较大时，可以认为是一元流动。

　　（3）蒸汽在级内的流动是绝热流动，即蒸汽流动的过程中与外界无热交换。

由于蒸汽流经一个级的时间很短暂，可近似认为正确。

基本方程式

在汽乾机的热力计算中，往往需要应用可压缩流体一元流动方程式，这些基本方程式有：

状态及过程方程式，连续性方程式和能量守恒方程式。

状态及过程方程式

•理想气体的状态方程式为pv=RT　

式中p－绝对压力，Pa；

　　v－气体比容，m3／kg；

　　T－热力学温度，K；

　　R－气体常数，对于蒸汽，R=461.5J／（kg·K）。

当蒸汽进行等熵膨胀时，膨胀过程可用下列方程式表示

pvk=常数

其微分形式为

式中：

k为绝热指数。

对于过热蒸汽，k=1.3；对于湿蒸汽，k=1.035+0.1x，其中x是膨胀过程初态的蒸汽干度。

连续性方程式

在稳定流动的情况下，每单位时间流过流管任一截面的蒸汽流量不变，用公式表示为

Gv=cA

式中G---蒸汽流量，kg／s；

　　A--流管内任一截面积，m3

　　c---垂直于截面的蒸汽速度，m/s

　　v---在截面上的蒸汽比容，m3/kg

能量守恒方程式

根据能量守恒定律可知，加到汽流中的热量与气体压缩功的总和必等于机械功、摩擦功、内能、位能及动能增值的总和。

而在汽轮机中，气体位能的变化以及与外界的热交换常可略去不计，同时蒸汽通过叶栅槽道时若只有能量形式的转换，对外界也不做功，则能量守恒方程可表达为

式中h0、h1---蒸汽进入和流出叶栅的焓值，J/kg；

c0、c1---蒸汽进入和流出叶栅的速度，m/s；

对于在理想条件下的流动，没有流动损失，与外界没有热交换，也就是说在比等熵条件下，在叶栅出口处的流动速度为理想速度c1t，则

蒸汽在喷嘴中的膨胀过程

滞止参数在h-s，图上的表示如图所示。

喷嘴出口汽流速度

对于稳定的绝热流动过程（等比熵过程），喷嘴出口蒸汽的理想速度为:

喷嘴速度系数及动能损失速度系数及动能损失

由于蒸汽在实际流动过程中总是有损失的，所以喷嘴出口蒸汽的实际速度c1总是要小于理想速度clt，速度系数正是反映喷嘴内由于各种损失而使汽流速度减小的一个修正值。

φ为喷嘴速度系数，是一个小于1的数，其值主要与喷嘴高度、叶型、喷嘴槽道形状、汽体的性质、流动状况及喷嘴表面粗糙度等因素有关。

喷嘴的实际汽流速度c1比理想速度c1t要小，所损失的动能又重新转变为热能，在等压下被蒸汽吸收，比熵增加，使喷嘴出口汽流的比焓值升高。

因此，蒸汽在喷嘴内的实际膨胀过程不再按等比熵线进行，而是一条熵增曲线。

喷嘴中的临界条件

在喷嘴中，当蒸汽作等比熵膨胀到某一状态时，汽流速度就和当地音速相等，即c1t=a，则称这时蒸汽达到临界状态，此时马赫数Ma=c1t／a=1，这一条件称为临界条件。

临界条件下的所有参数均称为临界参数，在右下角以“c”表示，如临界速度c1c、临界压力p1c等。

临界速度为

喷嘴临界压力比

实践和理论都可以证明，初压为P0的蒸汽，通过喷嘴后，如果不发生紊乱膨胀，其后边的压力P1不可能无限度降低，对于过热蒸汽，P1只能降至0.546P0，对于干饱和蒸汽，P1只能降至0.577P0

蒸汽通过喷嘴后，压力降至最低的那个极限压力，称为临界压力，临界压力和喷嘴前的蒸汽压力之比，称为临界压力比εnc

缩放喷嘴和渐缩喷嘴

蒸汽在喷嘴中流动的连续流动方程q=Ac/v或A=qv/c

当蒸汽流过喷嘴时，比容和流速都增大，，如果比容和流速增加的速率相等，则喷嘴的面积相等，---等截面喷嘴

如果比容的增长的速率小于流速增长的速率，这时的v/c的数值是不断缩小的，喷嘴面积A就不断缩小，---渐缩喷嘴

如果比容的增长的速率大于流速增长的速率，这时的v/c的数值是不断增加的，喷嘴面积A就不断增加，-----渐扩喷嘴

如果蒸汽在喷嘴中比容的增长的速率先是小于流速增长的速率，当流到某一截面后，又变成比容的增长的速率大于流速增长的速率，----缩放喷嘴

当P1/P0≥εnc选用渐缩喷嘴

当P1/P0＜εnc选用缩放喷嘴

蒸汽在喷嘴斜切部分的膨胀

在汽轮机的一个级中，为保证汽流进入动叶时有良好的方向，在喷嘴出口处总具有一个斜切部分

采用斜切喷嘴可以获得超音速汽流，但只有喷嘴出口处压力p1大于膨胀极限压力p1d，即p1p1d时，采用斜切喷嘴得到超音速汽流才是合理有效的。

否则，若p1p1d，则将引起汽流在喷嘴出口处突然膨胀，产生附加损失。

斜切喷嘴可以在一定范围内取代缩放喷嘴

蒸汽在动叶中的流动

　蒸汽在静止的喷嘴中从压力p0（当喷嘴进口蒸汽速度不为0时，则应为p0*）膨胀到出口压力p1,速度c1流向旋转的动叶栅。

当蒸汽通过动叶时，它一般还要继续作一定膨胀，从喷嘴后的压力p1膨胀到动叶后的压力p2在有损失的情况下，对整个级来说，其理想比焓降Δht*该是喷嘴中的理想比焓降Δhn*和动叶中的理想比焓降Δhb*之和

反动度：

为了表明在一级中，蒸汽在动叶内膨胀程度的大小，我们引入反动度的概念。

级的平均直径处的反动度Ωm是动叶内理想比焓降Δhb和级的理想比焓降Δht*之比，即

什么是汽轮机的级？

汽轮机的级可分为哪几类？

一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。

根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。

汽轮机各类级的特点

1）纯冲动级：

蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀，而在动叶栅中蒸汽不膨胀。

它仅利用冲击力来作功。

在这种级中：

p1=p2；hb=0；Ωm=0。

（2）反动级：

蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行，一半在动叶中进行。

它的动叶栅中不仅存在冲击力，蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功。

反动级的流动效率高于纯冲动级，但作功能力较小。

在这种级中：

p1>p2；hn≈hb≈0.5ht；Ωm=0.5。

（3）带反动度的冲动级：

蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行。

这种级兼有冲动级和反动级的特征，它的流动效率高于纯冲动级，作功能力高于反动级。

在这种级中：

p1>p2；hn>hb>0；Ωm=0.05～0.35。

（4）复速级：

复速级有两列动叶，现代的复速级都带有一定的反动度，即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外，在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。

由于复速