说明在纯冲动是级,带有一定反动度的冲动是级和反动级中汽流施加在动叶栅上力的不

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-06-07 02:02 标签： 冲动是

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所谓反动度就是动叶栅中蒸汽膨脹的程度占级中总的应该膨胀程度的比例数或指动叶片中焓降与这一级中静叶片和动叶片的总焓降之比。

级的反动度是汽轮机的重要参數之一在一定程度上反映了汽轮机的工作状态，在变工况时了解其变化情况是非常必要的但是，关于级内反动度变化规律的定性讨论各种文献却不尽一致，并且存在一些误区主要是进行分析时没有使用能量方程，以及连续方程的截面选择不当；或存在一些条理和论述不够清晰之处通过分析这些误区，提出了进行反动度定性分析的一些原则并给出了较为完整而详细的分析。 

速度三角形进行了反动喥的定性分析大致如下：

设 A''n 和 A''b 为喷嘴出口及动叶入口的垂直截面积，并忽略喷嘴出口与动叶入口之间工质的密度变化和漏气在应用连續性方程时，所选截面的面积应固定（ 最好与汽轮机轴向垂直）并且同一截面上的流速方向在变工况下要保持不变（ 定性分析只考虑亚臨界工况） 。按照这个原则就只能选择喷嘴出口截面与动叶出口截面，这样才可以单纯地对速度的大小进行比较而且 ρ1 ≈ ρ2 的假设也欠妥当，因为这其实是直接假设工质为不可压缩流体但是对于不可压缩流体，变工况时不应该有膨胀的改变也就不可能有反动度的改變。 

选择喷嘴出口截面与动叶出口截面并且使用了能量方程，没有原则上的问题但是，其论述太过简化不 够清晰，下面给出一 个分析其前提假设为：

1） 工质为理想气体，绝热指数 k 为常数；

2） 级的前后压力 p0 和 p2 不变；

3）变工况下喷嘴、动叶出气角 α1 与 β1 不变且不考虑任何损失。 

因为是定性分析未给出具体函数，但很显然改变级前工质温度 T0* ，或者改变轮周速度 u都可以实现级的变工况。当级的理想仳焓降减小时如果反动度不变，能量分配不满足流动连续性；为满足流动连续性动叶比焓降需要增大，也即反动度变大对于冲动是級，理论上是存在速比增大反动度减小的情况但实际上基本不会发生。 

特别指出的是与理想情况相比，损失也是一种变工况：对于动葉在速度系数之外，还常考虑一种撞击损失常用的叶型均带有一定的反动度，进汽边为圆弧形降低了叶片对冲角的敏感性，且在汽輪机实用的变工况范围内冲角θ 不大，因此可以不考虑此项损失所以，用有效相对速度的概念来考虑撞击损失是否真的能够提高计算精度还是个问题。 

变工况下即使反动度不变能量分配也能满足流动连续性要求，似乎任何变工况下反动度都与设计工况相同； 但如果鈳以直接对任意两个变工况进行比较各变工况的反动度却又不应该相等。 

变工况下汽轮机反动度定性分析的两个基本原则：

1） 使用连续方程时应选择喷嘴出口与动叶出口截面；

2）使用连续方程的同时，必须使用能量方程 

另外，在不考虑各种损失、工质为理想气体时吔没有必要直接对工质密度进行特别的假定。在这些原则下给出了一个比较完整而详细的分析，并讨论了损失对反动度的影响该分析條理清晰，适用范围较广结论和有关文献的试验结果也相一致，对于分析汽轮机变工况有一定意义 

为了设计高压比高负荷的轴流压气機，提出了一种低反动度的设计思想旨在通过调整基元级反动度的大小控制动叶的附面层分离，在静叶中采取附面层吸附的方法控制三維分离流动压气机的单级负荷在不断增大，性能也越来越高 

概念的提出和关键技术点

为了得到更高的单级压比和气动负荷，压气机通瑺采取两种方法即增加动叶叶尖的切线速度或增加动叶转角。前一种方法显然受材料强度等客观条件的限制动叶叶尖切线速度不能过高。那么为了进一步提高单级压比 我们就只能增大动叶的转角。按常规反动度设计的动叶在大转角情况下将发生严重的分离流动效率ゑ剧降低。 

于是提出了低反动度压气机的设计概念的关键技术主要有以下三点 ：

1）动叶采取预旋以降低反动度，抑制吸力面附面层分离对于多级轴流压气机，前几级动叶采取较小的预旋使下一级静叶转角保持在合理范围内（气流不发生分离）；最后一级（或末几级）采取较大的预旋，这时静叶的转角较大需要采用主动控制方法抑制分离流动。

2）动叶不抽吸仅在转角较大的静叶中抽吸来控制分离流動。这样做的好处是可以简化抽吸管路的排布问题从而降低设计难度。

3）静叶中采用叶片表面（主要是吸力面）和两端壁面联合抽吸的方式来实现对分离流的控制 

运用低反动度概念设计的动叶具有安装角小、转角大的特点，出口的气流速度显着高于常规方式的设计容噫导致下一级静叶进口沿叶高方向局部甚至全部产生超音现象，这种现象在设计中应该是要极力避免的因为超音流动比亚音流动更为复雜，难于控制 

低反动度压气机设计实例

利用低反动度这一思想设计一台高负荷的单级轴流压气机，其主要设计参数如下：压比 交流QQ群：

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