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冲击式涡轮

/impulse turbine/
条目作者内流

内流

最后更新 2023-01-14
浏览 126
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气体主要在喷嘴中进行膨胀,在动叶片中气体不再膨胀或膨胀很少,而主要改变流动方向的涡轮。又称冲动式涡轮。

英文名称
impulse turbine
又称
冲动式涡轮
所属学科
工程热物理及动力工程

冲动式涡轮机各级均具有一定的反动度,即气体在动叶片中也发生很小的膨胀,从而使气流得到一定的加速作用。

一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本做功单元称为涡轮的级,它是涡轮进行能量转换的基本单元。级的反动度是涡轮重要的特性参数。一个级的反动度反映了能量转换中级的理想焓降在喷嘴和动叶的分配关系。根据反动度不同,可将涡轮的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。

各类级的特点如下:

①纯冲动级。气体只在喷嘴叶栅中进行膨胀,而在动叶栅中蒸汽不膨胀,仅利用冲击力来做功。

②反动级。气体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做功。反动级的流动效率高于纯冲动级,但做功能力较小。

③带反动度的冲动级。气体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,做功能力高于反动级。

④复速级。带有一定的反动度,即气体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。由于复速级采用了两列动叶栅,其做功能力要比单列冲动级大。

如果将冲动式单级叶轮一个接一个连接起来,就组成冲动式多级涡轮机。冲动式多级汽轮机由四级组成,第一级为调节级,其余三级为压力级。调节级一般为部分进汽,其喷嘴组装于蒸汽室中。从锅炉来的新蒸汽,经过自动主汽门流入依次开启的几个调节汽门,每个调节汽门控制一个喷嘴组。当新蒸汽从调节汽门流出来便进入与其对应的喷嘴中,通过调节汽门控制进汽量,以满足外界负荷的需求。

与反动式涡轮相比,具有下列特点:①级内压力降和焓降大部分均发生在喷管中,仅小部分发生于带有反击度动叶片的通道内,适宜于使各工作级产生较大的焓降和较大的功率;②整机功率相同时所必须有的级数大为减少;③动叶片与汽缸等固定部件之间允许有稍大的径向间隙;④制造成本降低;⑤级内漏汽损失较小,效率较高。带有某种反击度的多级冲动式汽轮机的应用范围已日益广泛。

  • 沈士一,庄贺庆,康松,等.汽轮机原理.北京:水利电力出版社,1992.

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