葉輪機(jī)械原理：第6章 渦輪

1、1第6章 渦輪2渦輪分類（工質(zhì)不同）按工質(zhì)大致可分為：風(fēng)車、水輪機(jī)、蒸汽渦輪、燃?xì)鉁u輪。34P&W公司齒輪傳動(dòng)風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（GTF）566.1 渦輪的基元級(jí)基元級(jí)流動(dòng)7導(dǎo)葉的作用：膨脹加速、降溫和導(dǎo)向動(dòng)葉的作用：氣體在流過動(dòng)葉時(shí)對外做功、膨脹加速渦輪壓氣機(jī)葉柵通道形狀的差異8氣流通過渦輪基元級(jí)參數(shù)的變化T* 、P*、W？012T0T1T2p0p1p2c0c1c29渦輪基元級(jí)的膨脹功Lu絕對坐標(biāo)系下熱焓形式能量方程（絕熱、Lu0 ）相對坐標(biāo)系下熱焓形式能量方程（絕熱、Lu0 ）10渦輪基元級(jí)的膨脹功Lu11渦輪基元級(jí)速度三角形Lu=u(V1u+V2u)渦輪基元級(jí)速度三角形決定渦輪基元級(jí)速度三角形的

2、主要參數(shù)有五個(gè)：V1u、1、V2u、u和V1a/V2a。 13渦輪基元級(jí)反力度定義：燃?xì)庠趧?dòng)葉中的膨脹占全基元級(jí)總膨脹功的百分比。 140，即w12w22動(dòng)葉特征：進(jìn)出口形狀基本對稱。氣體流經(jīng)動(dòng)葉只拐彎不膨脹。稱為“沖擊式”渦輪“沖擊式”渦輪作功能力強(qiáng)，但效率低。渦輪基元級(jí)反力度15渦輪基元級(jí)反力度反力度大于零的渦輪稱為反力式渦輪；航空燃?xì)鉁u輪反力度在0.250.40。 16渦輪基元級(jí)輪緣功LuU1= U2 , 17渦輪基元級(jí)載荷系數(shù)反力式渦輪 ： 1.41.718渦輪基元級(jí)流量因子19渦輪級(jí)效率史密斯圖20渦輪葉柵中的流動(dòng)以葉柵出口等熵馬赫數(shù)Ma2劃分亞聲速或超聲速渦輪葉柵葉柵通道形式：P1

3、*和攻角不變、p2變化時(shí)渦輪葉柵中的流動(dòng)p2進(jìn)一步降低23P1*和攻角不變、p2變化時(shí)渦輪葉柵中的流動(dòng)246.2 渦輪基元級(jí)的損失葉型損失邊界層內(nèi)的摩擦損失和分離損失 尾跡損失及尾跡和主流的摻混損失 激波損失 256.2 渦輪基元級(jí)的損失再生熱流動(dòng)損失動(dòng)能損失 - 再生熱影響二維葉型損失的因素1）相對前緣半徑的影響2）相對尾緣半徑的影響3）Ma數(shù)的影響4）Re數(shù)的影響5）湍流度的影響6）攻角的影響 Ma 1.0損失系數(shù)隨設(shè)計(jì)馬赫數(shù)的變化出口馬赫數(shù).Ma 1.1-1.2Ma 1.2損失系數(shù)27渦輪和壓氣機(jī)的對比渦輪壓氣機(jī)能量轉(zhuǎn)換葉柵通道流動(dòng)過程級(jí)的構(gòu)成葉型輪緣功工作環(huán)境級(jí)數(shù)多級(jí)流道效率焓機(jī)械能收斂式膨脹加速靜葉動(dòng)葉厚、彎度大大高溫少擴(kuò)張單級(jí)：0.88-0.91多級(jí)：0.91-0.94機(jī)械能壓力勢能熱能擴(kuò)張式減速擴(kuò)壓動(dòng)葉