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汽轮机的原理和特点是什么


汽轮机的原理和特点是什么

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加热后的高温燃气的作功能力显着提高 ， 因而燃气涡轮在带动压气机的同时 ， 尚有余功作为燃气轮机的输出机械功 ， 下面我们一起来看看蒸汽轮机的原理和特点是什么 。

汽轮机的原理和特点是什么

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汽轮机的原理和特点是什么
汽轮机是利用蒸汽做功的旋转原动机 。汽轮机将蒸汽的热能转化为机械功 ， 通常通过脉冲作用原理和反作用原理来实现 。
一、冲击式汽轮机的工作原理
冲击式汽轮机最简单的结构是单级冲击式汽轮机 ， 由一个喷嘴和一级叶轮组成 ， 叶轮的外圆周上装有一圈动叶片 。
喷嘴又叫静叶 ， 蒸汽在其中冷却降压 ， 获得高速蒸汽流 。从喷嘴流出的高速蒸汽流入动叶片 。在动叶片中 ， 由于动叶片的阻碍(作用力) ， 蒸汽流改变其原始速度和方向 。这时蒸汽流必然会给动叶片一个反作用力 ， 推动叶片运动 ， 将一部分动能转化为叶轮转动的机械功 。
在实际汽轮机中 ， 由于机械结构的限制 ， 流出喷嘴的蒸汽不能与动叶片的运动方向完全相同 ， 而是有一定的夹角 。动叶不是简单的半圆弧 ， 而是由几条曲线组成 ， 但其基本原理不变 。

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二、反应式汽轮机的工作原理
反应堆汽轮机的流道仍由一级静叶片和一级动叶片组成 。在静止叶片中 ， 蒸汽流与流经喷嘴的蒸汽流相似 ， 压力降低 ， 体积膨胀 ， 速度增加 。其动叶也做成横截面逐渐缩小的蒸汽通道 ， 蒸汽流在动叶中进一步减压、膨胀、加速 。根据惯性定律 ， 运动的物体如果不受外力影响 ， 就必须按照它原来的速度和方向运动 。由于蒸汽流在动叶片中获得加速 ， 因此必须有外力作用在蒸汽流上 ， 这是通过降低动叶片中蒸汽流的压力和温度 ， 即把蒸汽流的热能转换成动能而获得的 。蒸汽在动叶中进一步减压加速 ， 高速离开 。这时 ， 蒸汽流必然会给动叶一个大小相等方向相反的作用力 ， 使动叶转动 ， 带动轴转动对外做功 。
汽轮机是一种旋转原动机(蒸汽的热能-动能-机械能) ， 它利用一定温度和压力的蒸汽作为工作介质 ， 将热能转化为机械能
冲量原理:运动物体遇到另一物体时 ， 会受到阻碍 ， 改变速度和方向 ， 同时给物体一个阻碍其运动的作用力 ， 通常称为冲量 。这个力的大小主要取决于运动物体的质量和速度变化 。
例如 ， 来自锅炉的蒸汽通过阀门和喷嘴进入汽轮机 ， 然后被汽轮机的动叶片阻挡 ， 改变速度和方向 ， 向下流到汽轮机的下一级静叶片 ， 动叶片也受到蒸汽的作用 。

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反作用力原理:反作用力是由原来静止或运动的物体离开或通过一个物体 ， 如火箭时 ， 速度突然增加而产生的 。
因此 ， 汽轮机分为纯冲动式、反动式、冲动反动组合式、稍反动冲动式等 。划分不是很清楚 。
将机械能转化为电能的发动机 。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动 。发电机分为DC发电机和交流发电机 ， 后者又可分为同步发电机和异步发电机 。同步发电机是现代发电厂最常用的发电机 。它由DC电流激励 ， 既能提供有功功率又能提供无功功率 ， 能满足各种负载的需要 。异步发电机没有独立的励磁绕组 ， 结构简单 ， 操作方便 ， 但不能向负载提供无功功率 。因此 ， 异步发电机必须与其他同步发电机或相当数量的电容器并联 。DC发电机有换向器 ， 结构复杂 ， 价格昂贵 ， 易坏 ， 维修困难 ， 效率不如交流发电机 。因此 ， 自20世纪50年代以来 ， DC发电机逐渐被通过功率半导体整流从交流电源获得DC电源所取代 。

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