第30页，共67页，星期日，2025年，2月5日冲动式叶栅与反动式叶栅表面压力分布是不同的:1)叶片背面:下降，C增加,达到最小值后，开始回升，?。冲动式的下降更快，也更低，回升也增大；2)叶片腹面：进口开始段?减速，继而开始?、加速；3)沿叶片表面压力不同的分布规律，影响到叶型表面的附面层的流态；层流?紊流的过渡点分离点4)扩压段的存在，有利于附面层的分离；5)冲动式的能量损失一般大于反动式；6）附面层在出气边分离，形成尾迹和尾迹涡迹损失。第31页，共67页，星期日，2025年，2月5日3．尾迹损失由于叶型出口边总有一定的厚度Δ，沿每只叶片背面和腹面而来的两部分汽流在离开叶栅之后不能立刻汇合，因而在出口边之后形成充满涡流的尾迹区，如图所示。尾迹区内汽流压力和速度与主流的压力和速度相差很大，两部分汽流经过相互拉扯之后，叶栅后的汽流逐渐均匀化。均匀化后的汽流速度低于原来的主流速度，汽流动能减小，减小部分称为尾迹损失。尾迹损失与Δ/a成正比。第32页，共67页，星期日，2025年，2月5日第33页，共67页，星期日，2025年，2月5日4．冲波损失在冲动式叶栅进出口处、反动式叶栅的出口处及叶片背弧的某些地方，有时会出现超音速汽流，因而也会产生冲波。汽流经过冲波后，压力突升，流速显著下降，叶型损失急剧增加。这些由冲波引起的损失称为冲波损失。冲波损失最终表现为叶型损失，故不必单独计算。第34页，共67页，星期日，2025年，2月5日(二)端部损失1.端部损失的机理实际汽轮机级中,叶栅装有围带，每一汽流通道部是由一个叶型的背面、相邻叶型的腹面和上下端面组成的。上述叶型损失仅仅是汽道中腹面和背面上的损失。当汽流通过汽道时，在上下端面上，由于蒸汽的粘性形成一层很薄的附面层，附面层内粘性力损耗汽流的动能，形成了端部附面层中的摩擦损失。第35页，共67页，星期日，2025年，2月5日汽流在端面附面层内流速小，产生的离心力不足以平衡凹凸两面的压差。汽流在上下端面的附面层内产生了自凹弧向背弧的横向流动，二次流。凡是能使叶栅汽道中横向压力差增大的因素，均会引起端部损失的增加。如叶型、相对节距和进汽角等。影响端部损失的主要因素：相对高度第36页，共67页，星期日，2025年，2月5日2.影响端部损失的因素端部损失使冲栅总流动损失增加，并使总损失沿叶栅高度的分布趋于不均匀，图中ξn或ξb称为叶栅损失系数，是衡量叶栅损失大小的指标。ξn=ξp+ξeξp:叶型损失系数ξe:端部损失系数总损失沿叶高的分布第37页，共67页，星期日，2025年，2月5日各种试验表明，影响端部损失的因素很多。诸如叶型、相对节距、安装角、进汽角等，其中最主要的因素是相对叶高。叶片处于相对极限叶高时，上下两端旋涡刚好汇合。第38页，共67页，星期日，2025年，2月5日冲动式反动式最佳相对节距：除与马赫数和雷诺数有关，还与汽流的转折角、出汽边厚度和叶栅流道收敛程度系数k有关。：附面层增厚摩擦和尾迹损失增大(一)相对节距的影响四、影响叶栅损失的因素第39页，共67页，星期日，2025年，2月5日(二)安装角αs的影响安装角的大小直接影响汽道的形状，所以也就影响到叶型的压力分布曲线和汽流的出汽角。因此，对一定的叶型来说，不同的安装角就有不同的叶型损失。存在一个最佳安装角。第40页，共67页，星期日，2025年，2月5日（三）气流角和冲角的影响改变进汽角α1(β1)，将使叶型表面的压力分布发生变化。小汽流进口角即正冲角所造成的叶型损失的增加比负冲角更严重。叶栅的前缘半径越小，冲角特别是正冲角所造成的损失越严重。新式亚音速叶栅的前缘相对半径往往取得较大，以保证叶栅在变工况下工作时仍有较稳定良好的气动性能。第41页，共67页，星期日，2025年，2月5日冲角的影响（反动式叶栅）在叶型腹面的进口段出现扩压段在叶型背面出现显著的扩压段第42页，共67页，星期日，2025年，2月5日冲角的影响（冲动式叶栅）在叶型腹面的进口段出现扩压段在叶型背面出现显著的扩压段冲动式叶型对冲角更为敏感第43页，共67页，星期日，2025年，2月5日雷诺数的影响自动模化流动雷诺数反动式冲动式叶型损失系数随雷诺数的变化不大。叶型背面产生层流附面层脱离的情况第44页，共67页，星期日，2025年，2月5日(四)马赫数的影响当叶栅在马赫数M＞0.3的条件下工作时，压力分布曲