0T关于0T001?T0T01所带来的误差问题,在电站汽轮机中只有凝汽式汽轮
机的最末一两级和调节级的喷嘴流速可能超过临界速度。对于调节级,不论定压运行还是滑压运行,新蒸汽温度都应不变,且调节级喷嘴进口韧速c0?0,T0?T00,
0T0故T001?T0T01;对于凝汽式汽轮机最末一两级,它们都处于湿蒸汽区,级前
0T0后压力和温度都很低,例如,流量由没计值增大20%时,T001?T0T01,的
误差仅为0.19%左右。
2.设计工况与变工况下喷嘴均为亚临界工况
喷嘴出口流速小于临界速度时,称喷嘴处于亚临界工况。若设计工况与变工况下喷嘴都是亚临界工况,流量比为
0G1?1Gc1?1p01?? 0G?Gc?p0T00?1P01?0?P0T01T0 (3.1.9) T01 若不考虑温度变化,则
0G1?1P01?1P01 (3.1.10) ??0G?P0?P0 若工况变动前为临界工况,变动后为亚临界工况,则可用临界工况公式算到?n??nc处再用亚临界工况公式由?n??nc算到变动后的工况。若相反,则计算方法也相反。
3.渐缩喷嘴初压、背压与流量的关系
若渐缩喷嘴前后的蒸汽参数都变化,仅初温不变或不考虑初温变化的影响,则对于每一个初压都可画出一条与图3.1.2中曲线ABC相似的流量与背压的关系曲线,示于图3.1.3中。图中力AOB区域是临界工况区,临界流量与初压成正比。BOC区域是亚临界工况区,同一初压下流量与背压近似成椭圆曲线关系。若各初压下的临界压力比?nc不变,则各曲线水平段与椭圆段的交点必位于同一直线OB上,因这些交点的纵横坐标成正比。由图3.1.3可一目了然地看出不考虑初温变化时流量与初压、背压的相互关系。
以上所介绍的渐缩喷嘴变工况的结论,也适用于具有渐缩形通道的动叶。因从相对运动的观点来分析,动叶栅中的流动与喷嘴叶栅中的流动是完全一样的,只要把喷嘴前的热力参数换为动叶前的相对热力参数即可。
附带说明一点,固3.1.2中的虚线BO,虽对渐缩喷嘴不适用,但它适用
0于缩放喷嘴的各设计工况。因虚线BO是根据式(3.1.1)在?与?n都一定旦p0、0与喷嘴出口面积An都不变的条件下画出的p1?pc的G—p1关系曲线,而式v0(2.1,1)是由连续方程、能量方程与等比嫡过程方程严密推导而得的,因此曲
00线BO应该有物理意义。疑问在于p0、v0与An都不变时,p1减小为什么会使喷
0嘴流量降低?原因是p00,v0不变时,随着设计背压P1的减小,设计压比?n减小,
缩放喷嘴的膨胀度f?An必然增大(见图3.1.1),而出口而积An已规定不变,Ac故f增大必然使缩放喷嘴喉部面积Ac减小,如图3.1.4所示,于是缩放喷嘴流量Gn?Gc?0.648AcGt?Anc1t0p00v0将随Ac减小而减小。另外,也可从连续方程
由于超音速区域随着压比减小,即随着比焓降增大,比容v1tv1t来分沂:
00增大得较大而流速c1t相对地增大得较小(见图1.2.3),因此,当p0、v0一定的0缩放喷嘴的设计背压p1降低时,若连续方程中An不变,则Gt必将减小。当p0不
变而p1?0时,f?∞,而An为定值,只能使Ac?0,则缩放顷嘴流量G?0。达就表明图3.1.2中的虚线BO是各缩放喷嘴设计背压p1与流量的关系曲线,这些缩放喷嘴的出口面积An不变,但喉部截面Ac将随p1减小而减小,因而 这些缩放喷嘴的流量也将随p1的减小而减小。