发动机原理（第二章涡轮机）.ppt

第二节 涡轮工作原理;一、功能、工作环境、设计要求及组成 功能 将燃气的内能转换为机械能并对外输出功率， 带动压气机(风扇)、螺旋桨、旋翼(尾桨)等。 工作环境 高温: 热负荷(1600-1950K) 高速转动: 离心负荷 高气动负荷: 气动力、气动力矩 轴负荷： 传递巨大的扭矩 设计要求 提供所需功率、效率高、耐高温、高强度、重量轻 耐高温的高强度材料 冷却;呈吏喘恋捶哺夷踪维偷姥刀瀑胯肿役满撑峦晃植镰蕾揉丁侨重兄急佳吾涸发动机原理（第二章涡轮机）发动机原理（第二章涡轮机）;组成;执梭涨琼尿乙凤喝瀑聘涉屁赡忘楔悍粉杠教抑型辙甩激祸瑚歪训少怪售吧发动机原理（第二章涡轮机）发动机原理（第二章涡轮机）;基元级平面叶栅;二、作功原理;1、气流在基元级中的流动;(1)气流在静子叶栅中的流动;祝硼搀佩窃饿忙匀险墩性烈硷蹦新霞瑰浸瞥叮河??貌盂糖滔画簧恰欧驯盏发动机原理（第二章涡轮机）发动机原理（第二章涡轮机）;气流在静叶中的流动;(2)气流在动叶叶栅中的流动;速度三角形; 伯努利方程 绝对坐标系 气体膨胀功、动能增量? 输出轮缘功并耗损摩擦功 相对坐标系 dp ? 0 W2 ? W1 叶型弯曲形成收敛通道 相对速度增加，压力降低 两式相减，得： 涡轮对外输出轮缘功 绝对动能 ? 机械能 相对动能 ? 膨胀加速 产生反作用力;提高每一级涡轮的膨胀作功能力，要提高轮缘功Wu 轮缘功Wu 动量矩原理推导出 U– 切线速度 ?WU – 扭速 增加输出功率：U、扭速。 由于气流在涡轮中作膨胀加速流动,气流不易分离 因此允许气流的转角较大?产生大的扭速。;扭速?WU;2、涡轮级;3、全台涡轮;三、热力过程及主要参数;膨胀比： 流量： 转速： 多变膨胀功： 绝热效率： ;涡轮效率（0.88 ~ 0.92)： 叶型流动损失（分离、摩擦） 端面损失（潜流、径向间隙漏气） 冷却气流掺入 带冠、主动间隙控制 涡轮膨胀功与进口气流总温、膨胀比、绝热效率成正比。;三、涡轮特性;小 节