[精品店] Langken Cycle(2)

3. 流量的计算可以根据连续性方程（5-1）从任何横截面的横截面积，流体速度和比容计算流过喷嘴的流体的质量流率. 通常，计算是在最小横截面处进行的. 222vcAqm =示例: 请参阅第P91页的示例6-1. 4.喷嘴中带有摩擦的绝热流前面关于喷嘴中工作流体的绝热流的讨论被认为是可逆的绝热流，即图5-6中所示的恒定熵过程1-2. 工作流体在喷嘴中的流动实际上是由于流体的粘度. 不可避免地存在摩擦，因此一部分产生的动能被转换成热能并被工作流体吸收. 管道中的实际流量并非绝热且不可逆. 这是增加熵的过程，如图1-2'所示. 从图中可以看出，尽管工作流体经历了相同的焓降，但在实际过程中，由于摩擦过程中的焓降小于可逆绝热流动过程中的焓降，根据能量方程，动能必须减少喷嘴出口处的流量，即工作流体. 实际出口流量2c小于可逆绝热过程的出口流量2c. 速度系数通常在工程中用于测量实际出口流量的下降. 也就是说，2'2cc = ϕ（5-16）速度系数通常由实验确定，其大小与气体特性，喷嘴尺寸，喷嘴类型，壁粗糙度和其他因素有关. 通常在0.92和0.98之间. 在工程中，通常根据可逆绝热过程来计算2c，然后对ϕ进行校正以获得'2c.

即（）122'22hhcc− =⋅= ϕϕ 5.绝热节流及其应用绝热节流的概念当工作流体在管道中流动时，会遇到一条狭窄的通道，该通道突然收缩（例如阀门，孔板等）. 由于局部阻力而导致的流体压力下降的现象称为节流. 如果节流期间流体与外界之间没有热交换，则称为绝热节流. 在发电厂中，蒸汽管通常具有绝热性，并且当蒸汽流过孔时，流速很大，并且与外界进行热交换为时已晚. 因此，发电厂中的节流可以被认为是绝热节流. 2.节流过程的一般分析（1）节流过程的基本特征绝热节流过程是不可逆的过程. 如图所示. 收缩孔附近的工作流体的流动非常不稳定，工作流体处于不平衡状态，并且没有确定的状态参数. 为此，我们在节流前后选择了两个稳定的流动截面1-1和2-2进行分析. 这两个横截面上的工作流体处于平衡状态，其参数分别为p1，h1，c1和p2，h2，c2. 由于以上两个部分都是稳定流动的绝热流，因此应该满足稳定流动的绝热流的能量方程. 22222211chch + = +测试表明，节流后的气压降低了，但节流前后的气体流量基本上没有变化. 然后，绝热节流过程的能量方程变为21hh =上式表明，绝热节流前后的蒸汽焓相等.

这是绝热节流过程的基本特征. （2）水蒸气的绝热节流状态如果已知水蒸气的绝热节流状态，则节流前的状态（p1，t1）和节流后的压力p2可以基于绝热节流前后的恒定焓的特性. 在h-s图上进行节流后，确定状态参数的变化很方便. 从hs图的绝热节流过程可以看出，水蒸气绝热节流后，状态参数的变化为: 0 <∆p，0> ∆v，0 = ∆h，0> ∆s，一般情况降低0 <∆t. 从图中还可以看出，节流后过热蒸汽的温度降低，但过热度增加. 在对湿蒸汽进行节流之后，在大多数情况下，干燥度增加，并且可以变为干蒸汽，在进一步节流之后，甚至可以变成过热蒸汽. （3）绝热节流后的功能容量变化蒸汽节流后，虽然焓值不变，即1kg蒸汽的总能量不变，但其功能容量下降. 如图所示，当蒸汽不经过节流直接进入燃气轮机的绝热膨胀功时，过程按1-2进行，因此技术功为wt = h1-h2；如果蒸汽经历了绝热节流过程1-1'，然后进入燃气轮机的绝热膨胀功1'-2'，则完成的技术功为'2'1'hhwt- =. 尽管'11hh =，但是2'2hh>，（）（>）21'2'1hhhh-，即，绝热节流后水蒸气的功能降低了.

3. 绝热节流的实际应用工程中常用的绝热节流和减压特性是生产服务. （1）使用节流阀降低工作介质的压力. 高压气瓶的气瓶口装有一个调节阀. 通过改变阀的开度，可以获得所需的低压气体. （2）使用节流阀测量蒸汽流量当蒸汽通过孔板时，在其前后会产生压力差. 当孔板的类型和尺寸固定时，蒸汽的流量与压力差成正比. 因此，只要测量孔口前后的压力差，就可以直接测量流量. （3）通过节流来减少燃气轮机空气密封系统的蒸汽泄漏量. 燃气轮机的高压端在动态和静态连接处都有间隙，以避免摩擦，并且高压蒸汽很可能从那里泄漏出来. 因此，经常使用梳状气体. 密封以减少蒸汽泄漏量. 如图所示，压力为p1的蒸汽通过每个气封被节流一次，因此蒸汽的压力逐渐降低到气封后的压力p2，这是因为漏气量取决于之前的压力. 每个空气密封齿的数量在总压力差（p1-p2）之前和之后均保持不变. 因此，增加空气密封齿的数量可以减少蒸汽泄漏量. （4）使用节流阀调节燃气轮机的功率有些设备使用节流阀调节燃气轮机的功率. 当主要蒸汽参数保持不变时，通过改变调速阀的开度来调节燃气轮机的功率来控制进入燃气轮机的蒸汽参数和蒸汽量.

当电网的功耗达到最小值时，关闭燃气轮机调速器以调节阀，从而降低进入燃气轮机的蒸汽压力并降低功能. 同时，蒸汽流量减少了，功也减少了. 减少电气负荷的目的；相反，当电负载增加时，可以打开调节阀，蒸汽压力增加，流量增加，从而达到增加电负载的目的. 3.6蒸汽动力循环之前已经指出，热能和机械能之间的转换是通过在一系列发电厂中进行热循环来实现的. 循环的热力学分析主要是分析循环中的工作能量和热量以及循环的热效率. 如果没有必要分析影响循环热效率的主要因素和提高循环效率的措施，以减少燃料消耗并降低发电成本. 通过对前几章的研究，我们掌握了热力学的两个基本定律，即气体和蒸汽的热力学性质及其热力学过程，并为循环热计算奠定了基础. 本节将根据前几章介绍火力发电厂. 在以蒸汽为工作介质的蒸汽动力循环的基础上，探讨了其基本工作原理，并在热力学基本理论的基础上，寻求提高循环经济性的基本途径和方法.

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