气流在透平膨胀机的叶轮中是怎样流动的?--空分视界


气流在透平膨胀机的叶轮中是怎样流动的?
答：根据气流在叶轮中的流动情况不同，膨胀机分为冲击式和反动式两种。冲击式膨胀机的叶片短小，它完全靠从喷嘴喷出的高速气流冲击叶轮旋转而对外输出功。在叶轮中只完成将气流的动能转换成机械能的过程，而气体内部的能量转换成动能的过程全部在喷嘴中完成，即气流的膨胀(压力降落)完全在喷嘴中进行，在叶轮中压力基本不再变化，气体的焓除在喷嘴中转换成动能后有所降低外，在叶轮中也基本不再变化。
反动式膨胀机中的气流在喷嘴内只进行部分膨胀，便以一定的速度进入工作轮，推动工作轮旋转。气流进入工作轮后还进一步膨胀，靠气流的进一步膨胀所产生的反冲力进一步推动工作轮旋转对外做功。这个反冲力正像从火箭发动机尾部喷出的高速气流推动火箭前进一样。对反动式膨胀机来说，压力分成在导流器和工作轮中的两次降落。气体的焓值变化也是如此，即在导流器中转换一部分能量，到工作轮中又转换一部分能量。通常把透平膨胀机在工作轮内能量转换的多少(即焓值的降低数值)与通过导流器和叶轮整个级内能量转换的数量(总焓降)之比称为透平膨胀机的反动度。显然，对冲击式透平膨胀机来说，反动度为零，对反动式透平膨胀机，反动度一般在0.5左右。
由于在冲击式透平膨胀机中气流在喷嘴内的压降很大，一般从0.55MPa(绝对压力)左右降至0.135MPa(绝对压力)左右，喷嘴出口气流的速度很高，流动损失大，因而效率较低，效率一般只有68%～72%。对于反动式透平膨胀机，在喷嘴中的压力降一般是从0.55MPa降至0.27MPa左右，喷嘴出口气流速度相对较低，流动损失也较小。膨胀机效率一般可达80%～90%。因此，目前的膨胀机多数是采用反动式膨胀机。

气流在透平膨胀机的叶轮中是怎样流动的?

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