1.单列级根部反动度

已知某汽轮机级平均直径dm=1040 mm，动叶高度lb=60 mm，级理想比焓降Δht=55 kJ/kg，初速动能Δhc0=1.5 kJ/kg，喷嘴出口角α1=12°，速度系数φ=0.97。选取平均反动度Ωm=15%，根据热力计算得喷嘴出口速度c1=300 m/s。试求根部反动度Ωr。

解　首先确定汽流速度沿叶高的变化规律，设c1ur=常数，c1z=常数，然后计算根部反动度。

根部直径：

dr=dm-lb=（1040-60）mm=980 mm

轴向分速度：

c1z=c1sinα1=300×sin12°m/s=62.37 m/s

圆周分速度：

c1u=c1cosα1=300×cos12°m/s=293.44 m/s

根部圆周分速度：

根部出口角

根部汽流速度：

根部理想速度：

喷嘴根部滞止比焓降：

根部理想比焓降：

根部反动度：

根部反动度也可用下式近似计算：

则根部反动度为

需要说明的是，汽流速度c1沿叶高的变化规律不同，所计算的反动度不相同。若所设汽流速度沿叶高的变化规律常数和c1z=常数，则根部反动度可用下述公式计算：

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2.双列级热力计算

已知数据：级流量G=23.9 kg/s，级前参数p0=3305 kPa，h0=3304.2 kJ/kg，υ0=0.0955 m3/kg，级后压力p2=1226 kPa，转速n=3000 r/min。试对该级进行热力设计计算。

解　由p0、h0及p2在h-s图上查得级理想比焓降Δht=279.67 kJ/kg。压力比，容积流量Gυ0=23.9×0.0955=2.28，选择双列级叶型组合（见表2-3）。

根据叶栅面积比确定各列叶栅的反动度：

Ωm=Ωb+Ωg+Ω＇b=0.1642+0.01794+0.03436=21.65%

喷嘴理想比焓降：

Δhn=（1-Ωm）Δht=（1-0.2165）×279.67 kJ/kg=219.12 kJ/kg

在h-s图上查得喷嘴后压力p1=1549.71 kPa，喷嘴压力比，其出口汽流在渐缩喷嘴斜切部分产生偏转，出汽角为

喷嘴出口面积为

选取平均直径dm=1150 mm，可计算并确定各列叶片的几何参数，如表2-4所示。图2-26所示为本例双列级的剖面示意图。

表2-4　双列级叶栅几何参数

图2-26　双列级剖面示意图

部分进汽度为

取喷嘴组数zk=4。

本例热力计算数据如表2-5所示。图2-27和图2-28分别为本例双列级的热力过程曲线及速度三角形示意图。

表2-5　双列级热力计算数据

续表

图2-27　双列级热力过程曲线

图2-28　双列级速度三角形