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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。

中文名: 部分進汽度

外文名: degree of partial admission;
所屬領域: 電力術語

部分進汽度不同進汽度情況下的動葉片性能

部分進汽度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20%、50%、70%弧段進汽堵塞情況下的數據與全周進汽時的進行比較,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,20%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50%和70%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係,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複雜,如圖1所示：

表1

圖1

中進口截面上的周向靜壓分佈上可以肯定,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20%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2x10%堵塞方式時的效率比lx20%的要低,但總體説來,這兩者的效率降低都並不很嚴重。而表中50%、70%堵塞時,效率的降低就很嚴重了,應該説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,葉片通道內都發生了大面積流動分離,並且,在2×25%、2x35%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着進出堵塞區域也將發生劇烈的變化。

圖2(3張)

如圖2所示反映了各種部分進汽方式下某一時刻各只動葉片的升力係數情況。在較下的部分進汽度(50%、70%)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,這就意味着在這幾隻葉片上幾乎沒有什麼功量輸出,或者是負輸出功;在部分進汽度較大、堵塞段較小(20%),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2中可以發現,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。