部分進汽度

調節級由於配氣方式的需要通常採用部分進汽。常用裝有噴嘴的弧段長度與整個圓周長度的比值來表示部分進汽的程度，稱為部分進汽度。

基本介紹

• 中文名：部分進汽度
• 外文名：degree of partial admission;
• 所屬領域：電力術語

不同進汽度情況下的動葉片性能

各種部分進汽情況下葉片總體性能分析

表1中給 出 了 本 文 涉 及 到 的 幾 種 進 汽 方 式 下 各自 的 流量 和 效 率 數據。

將 2 0 %、5 0 %、7 0 % 弧段 進 汽 堵 塞 情 況下 的數據 與全 周 進汽時 的囑舉 進行 比 較,在效 率 方面可 以 認為:部分 進 汽 狀態將 使得流 動 效 率 降 低,尤 其 是 在較 小部分進汽 度 ( 較 大 堵 塞 度 ) 時,效 率 降 低 得非 常嚴 重。根 據詳 細 的流 場計算結 果分析,2 0 % 堵 塞 時效 率之 所 以 降得不多,是 因 為此 時 並 沒 引 起 葉片通道 內 的 流 動 分 離,損 失增加 的 主 要來 源 為 進 口 區 域強的周 向 壓力梯 度所 造 成 的 摻 混;而 5 0 % 和 7 0 % 時多 個 通 道 內 葉 片 表 面 都 出 現 了大 面 積分 離 區,從而使 得損失 大大 增 加。

至於 流量 情 況,從 表 中計 算所 得 結 果 看 來,所有處 於部分 進 汽 情 況 下 流量 都將 比 相 應 通 道 數 下 的通流能力 增 加,增加幅度在4 % ~ 8 %之 間。而 目 前 在設 計中,當 保想捆刪 持 葉片 後 壓 力 和 葉片 燴 降不 變 時,通過的 流量與 通 道 數成 簡 單 的 正 比 關乎朽悼拘 系,這 樣看 來,部 分 進汽方式下 的 流量 結 果 應在 調 節 級 面 積 設 計 中引起 足 夠重 視。流量 增加 的 原 因 應該很 復 雜,從 圖1

表1

圖1

中進 口 截 面上 的 周 向 靜 壓分 布 上可 以 肯 定,在 部分堵 塞 進汽 時 進 口 截 面 上 靠 近 堵 塞 區 邊 緣 的 區 域,由於 受 堵 塞 區 後 低 壓 區 的 影響 因 而 靜 壓 值 比 全 周 進 汽時 有所 降低,形成抽吸 現象 並造成 汽流 速 度增 加,從而最終體 現 在 相 應 區 域 的 流量 增 加 上。

對 比 表 中 同 樣 部 分 進 汽度 下 兩種 堵 塞方 式 的數 據,二 者 在 流量 上 基 本不存 在 大的差汽符斷 異。但 在效率 方 面,分 兩段 堵 塞時 的 效 率 都 比 一 段 堵 塞時要 低是 在較低 部分進 汽度情 況 下。葉片 處 於 部分進汽度時效 率 低的 原 因,主 要有 兩 部 分組成:一 部分 是由 於 存 在 周 向壓力 梯 度 而造成 的 摻 混 損 失,並且 這一 壓 力梯 度將 一 直保 持到 流 動 區 域 出 口 ( 圖 1),另一部 分則 歸咎 於 流動 分 離。表中 2 0 % 堵 塞 的 情 況應該 屬 於 前 一 個 原 因。由 於 分兩 段堵 塞時 比 一 段 堵塞情況 下 在進口 截 面上 多 2 個高 周 向 壓 力梯 度 區 域,顯 然 這 兩 個 區 域 將 多 形 成 一 部分 摻 混 損 失,從而 會形 成2x1 0 % 堵 塞 方式時 的 效率 比lx2 0 % 的 要低,但 總體說來,這兩者的效 率 降 低 都 並 不 很嚴 重。而表中5 0 %、7 0 %堵塞 時,效率 的 降低 就 很嚴重了,應該 說此 時 的損 失機 理以 流 動 分 離 損 失 為主。在這 幾種 堵 塞 方 式下,葉恥她陵片 通 道 內 都 發 生 了 大 面 積 流 動 分離,並 且,在2 × 2 5 %、2x3 5 %分兩 段堵塞 情 況 下,前面 提到 的 比 一 段 堵 塞時多出 的那 兩 個 周 向高 壓力梯 度 區 域,由 於 引 發 了 更多 的通 道 內 流 動 分離,因此 而 造 成 更 大 的 流動損失。

處於部分進汽方式下工作的動葉片，其動頻率力和動應力 隨 著 進 出 堵塞 區 域 也 將 發 生 劇 烈汗乘鞏 的 變 化。

圖2中 反映了各 種 部分 進 汽 方式 下 某 一 時 刻 各 只 動葉片 的 升力 系 數情 況。在 較 下 的 部分 進 汽 度 ( 5 0 %、7 0 % ) 時,堵 塞 區 後的 動 葉片 升力都很 小,在某些 葉片上 甚 至 出 現 了 不小 的 負 升力,這 就 意 味 著 在姜辨辣頁 這 幾 只葉片 上幾乎 沒 有 什 么 功 量 輸 出,或 者 是 負 輸 出 功;在部分進汽 度較 大、堵 塞 段較 小 ( 2 0 % ),堵塞段對葉片 通 道 內流場 的 影 響 較 小,各只葉片 基本都 工 作在 輸 出功量 的 狀 態,只 是 大 小存 在 差異 而 已。從 圖中 同時可 以 發 現,某 些 葉 片甚 至 承 受 了 比 全 周 進汽時 更大 的 升力。由 於 設 計 中 調 節級 燴 降 一 般取得 都比 較 大,並且 為 維持 一 定 的 速 比 節 圓也 較高,對 調 節級 動 葉 片 在 設計工況 下承 受各種應力、激振力 的強度 要求較 為 苛 刻,因 此 以 上部分 進 汽 方 式下 動 葉 片升 力 的急 劇變化結 果應 該在 設 計 中 引 起高度 重 視。

結論

(1 ) 處 於 部 分 進 汽 情 況下,各 只 動葉片 受到 的 非定 常 激振 力 變 化幅 度 劇烈 ; 在較低 部分進 汽 度 時,某 些時 刻 甚 至 經受到 負 升力 ;

( 2 ) 處 於 部 分 進 汽 情 況 下,各 通道 實 際 上 的總通流 能 力 比 用傳 統方法估 計值 要高,高 出的百 分 比 介於4 % 、 8 %之 間 ;

( 3 ) 處 於部 分 進 汽 情 況 下 的 動 葉 片 流 動效 率 要比 全 周 進 汽時 的 低,在 小 的 部分 進 汽度 時 要低 出 很多 ;

( 4 ) 堵 塞度 較 小 時,動 葉片 內 的 部 分進汽損 失機 理主 要 為 由 於 存在 周 向壓力 梯度而 形成 的 摻 混 損失;而在堵 塞 度較 大時,部分 進 汽 損失 則 主 要 因 為流動分離 而 造 成;

( 5 ) 在 同 樣 部 分 進汽度情 況 下而 堵塞方 式不 同時,堵 塞段 的 多少對 部 分進 汽 損 失也 存 在影響,在小 的 部分 進 汽 度情 況下 的影 響更為明 顯,較多 的 堵塞段將使得 流 動效 率 更 低。

( 6 ) 在 部分 進 汽 情 況 下,動 葉片 的 出 口 參數在 周向 仍保持 著 不 均 勻,這無疑將對 其 後 葉片 排 內 的 流動 造 成 影響 。

處於部分進汽方式下工作的動葉片，其動頻率力和動應力 隨 著 進 出 堵塞 區 域 也 將 發 生 劇 烈 的 變 化。

圖2中 反映了各 種 部分 進 汽 方式 下 某 一 時 刻 各 只 動葉片 的 升力 系 數情 況。在 較 下 的 部分 進 汽 度 ( 5 0 %、7 0 % ) 時,堵 塞 區 後的 動 葉片 升力都很 小,在某些 葉片上 甚 至 出 現 了 不小 的 負 升力,這 就 意 味 著 在 這 幾 只葉片 上幾乎 沒 有 什 么 功 量 輸 出,或 者 是 負 輸 出 功;在部分進汽 度較 大、堵 塞 段較 小 ( 2 0 % ),堵塞段對葉片 通 道 內流場 的 影 響 較 小,各只葉片 基本都 工 作在 輸 出功量 的 狀 態,只 是 大 小存 在 差異 而 已。從 圖中 同時可 以 發 現,某 些 葉 片甚 至 承 受 了 比 全 周 進汽時 更大 的 升力。由 於 設 計 中 調 節級 燴 降 一 般取得 都比 較 大,並且 為 維持 一 定 的 速 比 節 圓也 較高,對 調 節級 動 葉 片 在 設計工況 下承 受各種應力、激振力 的強度 要求較 為 苛 刻,因 此 以 上部分 進 汽 方 式下 動 葉 片升 力 的急 劇變化結 果應 該在 設 計 中 引 起高度 重 視。

結論

(1 ) 處 於 部 分 進 汽 情 況下,各 只 動葉片 受到 的 非定 常 激振 力 變 化幅 度 劇烈 ; 在較低 部分進 汽 度 時,某 些時 刻 甚 至 經受到 負 升力 ;

( 2 ) 處 於 部 分 進 汽 情 況 下,各 通道 實 際 上 的總通流 能 力 比 用傳 統方法估 計值 要高,高 出的百 分 比 介於4 % 、 8 %之 間 ;

( 3 ) 處 於部 分 進 汽 情 況 下 的 動 葉 片 流 動效 率 要比 全 周 進 汽時 的 低,在 小 的 部分 進 汽度 時 要低 出 很多 ;

( 4 ) 堵 塞度 較 小 時,動 葉片 內 的 部 分進汽損 失機 理主 要 為 由 於 存在 周 向壓力 梯度而 形成 的 摻 混 損失;而在堵 塞 度較 大時,部分 進 汽 損失 則 主 要 因 為流動分離 而 造 成;

( 5 ) 在 同 樣 部 分 進汽度情 況 下而 堵塞方 式不 同時,堵 塞段 的 多少對 部 分進 汽 損 失也 存 在影響,在小 的 部分 進 汽 度情 況下 的影 響更為明 顯,較多 的 堵塞段將使得 流 動效 率 更 低。

( 6 ) 在 部分 進 汽 情 況 下,動 葉片 的 出 口 參數在 周向 仍保持 著 不 均 勻,這無疑將對 其 後 葉片 排 內 的 流動 造 成 影響 。