汽轮机级

汽轮机级反动级

反动级蒸汽在动叶栅内部不仅改变流动方向， 并膨胀加速，流出汽道时对动叶栅附加一个与汽流方向相反的反作用力。将蒸汽在动叶栅中膨胀占全级膨胀的比例称之为反动度。反动级通常取反动度为0.5 左右，即全级中的蒸汽焓降大致平均分配到静叶栅和动叶栅中。

汽轮机级冲动级

带反动度的冲动级由于纯冲动级流动效率较低，通常应用的冲动级均为带反动度的冲动级，使蒸汽膨胀加速大部分在静叶栅中实现，小部分在动叶栅中 实现，以提高级的流动效率。其反动度通常取0.05~ 0.2。，短叶片取小值以使叶型底部不发生侧流吸汽，即不产生负反动度为原则。一般称其为冲动级。

汽轮机级速度级

速度级冲动级熔降比较大，为了充分使用蒸汽流出动叶栅后的余速，可在喷嘴之后配置二列(甚至三 列)动叶栅，在二列动叶栅之间装置一列固定的导向叶栅以改变汽流方向，使与下列动叶栅进汽方向相符，这样构成的级称速 度多级(简称速度级)。常见为两列动叶栅的速度级， 也称柯蒂斯级，或称复速级。这种级可承担较大的熔降和 具有较大的功率，但效率较低，小汽轮机常采用它作为调节级，以减少级数，简化整体结构。2100433B

按照蒸汽流通过级的总的流动方向不同， 汽轮机级分为轴流式和辐流式两种。绝大多数汽轮机都采用轴流式级。 轴流式级汽流方向基本上沿轴向流动。

按照蒸汽在级内能量转换的不同情况，分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和速度级等纯冲动级蒸汽仅在静叶栅中膨胀加速，在动叶栅中不再进行膨胀，只随汽道形状改变其流动方向，级所做的机械功等于汽流在动叶栅中动能的变化量。

一列喷嘴叶栅和其后面相邻的一列动叶栅构成的基本作功单元称为汽轮机的级，它是蒸汽进行能量转换的基本单元。根据蒸汽在汽轮机内能量转换的特点，可将汽轮机的级分为纯冲动级、反动级、带反动度的冲动级和复速级等几种。

各类级的特点：

（1）纯冲动级：蒸汽只在喷嘴叶栅中进行膨胀，而在动叶栅中蒸汽不膨胀。它仅利用冲击力来作功。在这种级中：p1=p2；Dhb=0；Ωm=0。

（2）反动级：蒸汽的膨胀一半在喷嘴中进行，一半在动叶中进行。它的动叶栅中不仅存在冲击力，蒸汽在动叶中进行膨胀还产生较大的反击力作功。反动级的流动效率高于纯冲动级，但作功能力较小。在这种级中：p1>p2；Dhn≈Dhb≈0.5Dht；Ωm=0.5。

（3）带反动度的冲动级：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴叶栅中进行，只有一小部分在动叶栅中进行。这种级兼有冲动级和反动级的特征，它的流动效率高于纯冲动级，作功能力高于反动级。在这种级中：p1>p2；Dhn>Dhb>0；Ωm=0.05～0.35。

（4）复速级：复速级有两列动叶，现代的复速级都带有一定的反动度，即蒸汽除了在喷嘴中进行膨胀外，在两列动叶和导叶中也进行适当的膨胀。由于复速级采用了两列动叶栅，其作功能力要比单列冲动级大。

中文名称

汽轮机级内损失

英文名称

steam turbine stage loss

定　　义

蒸汽在级内流动产生的能量损失。主要包括叶栅损失、余速损失、叶轮摩擦损失、鼓风损失、漏汽损失、湿汽损失等。

应用学科

电力（一级学科），汽轮机、燃气轮机（二级学科）

蒸汽在汽轮机内做功伴随着压力和温度的降低，体积的膨胀，由于最后一级的蒸汽压力最低，所需的容积流量也最高，因此末级叶片是汽轮机各级叶片中最长的一级，承受最大的离心力载荷和由此产生的应力。

末级叶片是汽轮机中的一个重要部件，它的工作环境复杂，其可靠性的影响因素众多，是一个复杂的多学科问题，它不仅与机械设计、空气动力学设计、材料成分设计有关，还与材料热处理工艺设计、材料生产控制、成品组装工艺及控制、环境因素等相关。在国内外汽轮机的运行过程中，都曾出现较多的末级叶片裂纹或断裂事故。究其原因是多样性的、复杂的。为了保证汽轮机的正常运转，有效减少和预防事故的发生，在汽轮机末级叶片正式投入使用之前，我们有必要对汽轮机末级叶片进行全面的微观组织结构和力学性能的分析，以确保其在投入使用后能正常运转，避免叶片过早的失效，有效提高汽轮机的可靠性和安全性。