当工作的调节阀有的部分开启，有的全部开启时，流过全开阀与部分开启阀的蒸汽受到不同程度的节流，产生不同程度的压力损失，两种开度阀后的压力是不同的，即调节级不同弧段的压力（p＇0，p″0）也不相同，而调节级后经过充分混合的压力（p2）是相同的，如图4-7所示。

图4-7　调节级热力过程曲线

图中上标Ⅰ、Ⅱ分别表示蒸汽流过全开调节阀与部分开启调节阀所控制级的热力参数（以下类同）。

调节级的终点2及比焓h2取决于流过两种开度调节阀的蒸汽流量及其级内效率，即

调节级的级内效率

此时，调节级变工况计算的首要任务是确定通过两种不同开度调节阀的蒸汽流量DⅠ、DⅡ及部分开启调节阀后的压力。

1.调节级特性曲线的计算方法

调节级特性曲线包括：流量特性μ-p2/p＇0曲线、反动度特性Ωm-p2/p＇0曲线或Ωp-p2/p＇0曲线，效率特性ηu-xa曲线及λ-p2/p＇0辅助曲线，如图4-8所示。如果有可利用的调节级特性曲线，则可直接使用，如果没有，可采用下列方法生成调节级特性曲线。

（1）首先假设调节阀全开，调节阀后压力为p＇0。

图4-8　N50-8.82/535型汽轮机调节级特性曲线

（a）调节级比焓降反动度Ωm曲线；（b）调节级压力反动度Ωp曲线；（c）调节级轮周效率ηu曲线；（d）调节级λ曲线；（e）调节级μ曲线

（2）假设喷嘴后压力为p1，计算出单位时间通过喷嘴的蒸汽量：

式中符号意义同前。

（3）进行喷嘴热力核算。

（4）假设动叶中理想比焓降为Δhb，进行动叶热力核算。

（5）校核动静叶面积比。当喷嘴出口汽流速度小于声速时，

当喷嘴内出现超声速流动时，

若计算的面积比与原来已知的面积比不相等，则重新假设动叶内理想比焓降Δhb，从第（4）步开始重新计算，直至面积比满足要求。

若计算的面积比与原来已知的面积比相等，则假设的p1与Δhb成立，从第（2）步开始假设新的喷嘴后压力p1进行计算。

（6）按表4-1的步骤计算出轮周效率ηu、压力比p2/p＇0、λ、μ及压力反动度Ωp等。。

表4-1　单列调节级特性计算表

注：①级流量比又称彭台门系数，(www.daowen.com)

（7）将上述结果绘成相应曲线即调节级特性曲线，如图4-8所示。

对于双列调节级，需待第一列动叶与静叶面积比校核通过后，假设导叶中理想比焓降为Δhg，依照上述第（4）（5）步进行导叶的热力计算，并校核导叶与静叶的面积比，若计算的面积比与原来已知的面积比相等，则再设第二列动叶内的理想比焓降，进行同样的计算与校核。当第二列动叶的计算校核通过后，再从第（2）步开始假设新的喷嘴后压力重复上述过程。

2.利用特性曲线进行调节级变工况热力核算

利用上述特性曲线进行调节级变工况热力核算既准确又方便，其步骤如下。

（1）根据新工况下的蒸汽流量，求得调节级后的压力：

（2）求全开调节阀所控制的级蒸汽流量GⅠ。根据该级压力比εnⅠ=p21/p＇0，查流量特性μ-p2/p＇0曲线，得到全开调节阀喷嘴组的μⅠ值，据此可计算出通过全开调节阀的单个喷嘴的蒸汽流量G1Ⅰ：

式中：（用于蒸汽流量单位为kg/s）或（用于蒸汽流量单位为t/h），为单个喷嘴的喷嘴组常数，当调节级各喷嘴的结构相同时为一定值；A1为单个喷嘴的通道面积，cm2；p0、υ0为主汽阀前蒸汽压力与比容，单位分别为MPa与m3/kg。

通过全开调节阀的蒸汽流量为

式中：znⅠ为全开调节阀所控制的喷嘴数。

（3）计算通过部分开启调节阀的蒸汽流量GⅡ：

GⅡ=G01-GⅠ

单个喷嘴所通过的蒸汽流量为

G1Ⅱ=GⅡ/znⅡ（znⅡ为部分开启调节阀所控制的喷嘴数）

（4）计算部分开启调节阀所控制级的μⅡ值：

μⅡ=G1Ⅱ/（Ap21）

然后在μ-p2/p＇0特性曲线上查出相应的压力比μⅡ=p21/p″0，则部分开启调节阀后的压力为p″0=p21/εⅡ。

（5）求喷嘴后压力p11。可用三条曲线求取：

用比焓降反动度Ωm-p2/p＇0曲线，由εⅠ及εⅡ分别查出两种开度调节阀控制的级的反动度及，分别求出各自的喷嘴理想比焓降与动叶理想比焓降，在h-s图上求出各自对应的喷嘴后压力p11Ⅰ和p11Ⅱ。

同样，利用压力反动度曲线，根据各自的压力比εⅠ及εⅡ，分别查出对应的压力反动度ΩpⅠ及ΩpⅡ，根据压力反动度定义，分别求出各自相应的喷嘴后压力p11Ⅰ和p11Ⅱ。

利用λ-p2/p＇0辅助曲线，由εⅠ及εⅡ分别查出相应的λⅠ及λⅡ值，根据λ定义（λ=βn/β）求出各自的喷嘴流量比βnⅠ及βnⅡ，继而求出相应的喷嘴压力比εnⅠ及εnⅡ，可得各自的喷嘴后压力p11Ⅰ=p＇0εnⅠ和p11Ⅱ=p″0εnⅡ。

也可用下式直接求喷嘴压力比：

式中：ε=p2/p＇0。

（6）根据一般的热力计算方法进行级的热力计算，分别求出两种开度调节阀后级的有效比焓降ΔhiⅠ和ΔhiⅡ、级内效率ηiⅠ和ηiⅡ。根据式（4-35）和式（4-36）计算出两股汽流在调节汽室中混合后的比焓h21及调节级内效率ηi1，求出内功率：

（7）对级后压力p21进行修正。初次试算时调节级后温度变化未考虑，需查出点2的温度t21，将其代入式（4-39）中求出p21重新进行核算。

缺少特性曲线时，也可直接进行调节级变工况热力核算，参见算例3。