群组

　　若用压力比的形式表示，由式(1-9a)可得

(1-11)
式中：εn=p1/p0*。为喷嘴压力比，是喷嘴出口压力p1与喷嘴进口滞止压力p0*之比。
　　(三)喷嘴速度系数及动能损失
　　由于蒸汽在实际流动过程中总是有损失的，所以喷嘴出口蒸汽的实际速度c1总是要小于理想速度clt，速度系数正是反映喷嘴内由于各种损失而使汽流速度减小的一个修正值。

(1-12)
式中>φ为喷嘴速度系数，是一个小于1的数，其值主要与喷嘴高度、叶型、喷嘴槽道形状、汽体的性质、流动状况及喷嘴表面粗糙度等因素有关。由于影响因素复杂，现在还很难用理论计算求解，往往是由实验来决定。图1-2表示出渐缩喷嘴速度系数φ喷嘴高度ln的变化关系。

图1-2渐缩喷嘴速度系数φ随叶片高度ln的变化曲线
　　蒸汽在喷嘴中的膨胀过程如图1-1所示。在其出口，喷嘴的实际汽流速度c1比理想速度c1t要小，所损失的动能又重新转变为热能，在等压下被蒸汽吸收，比熵增加，使喷嘴出口汽流的比焓值升高。因此，蒸汽在喷嘴内的实际膨胀过程不再按等比熵线进行，而是一条熵增曲线。根据式(1-10)，喷嘴出口蒸汽的实际速度可写成

(1-12a)
　　喷嘴中的动能损失Δhn*与速度系数φ之间的关系可用下式表示：

(1-13)
　　蒸汽在喷嘴中的动能损失Δhn与蒸汽在喷嘴中的滞止理想比焓降Δhn*之比称为喷嘴的能量损失系数，用φn表示。它与速度系数φ之间的关系可表示为

(1-14)
　　(四)喷嘴中的临界条件和喷嘴临界压力比
　　在喷嘴中，当蒸汽作等比熵膨胀到某一状态时，汽流速度就和当地音速相等，即c1t=a，则称这时蒸汽达到临界状态，此时马赫数Ma=c1t／a=1，这一条件称为临界条件。临界条件下的所有参数均称为临界参数，在右下角以"c"表示，如临界速度c1c、临界压力p1c等。临界速度为

(1-15)
式中：k是蒸汽的绝热指数。由式(1-15)可知，当蒸汽状态确定后，临界速度c1c只决定于喷嘴的进口蒸汽参数。
　　压力比εn和马氏数Ma的关系为

(1-16)
　　当马赫数Ma=1时，可得临界压力比：

(1-17)
　　与上述k值相对应，对过热蒸汽而言，临界压力比εnc=0.546，对于干饱和蒸汽εnc=0.577。
　　(五)通过喷嘴的蒸汽流量
　　在理想情况下，当喷嘴前后的压力比εn大于临界压力比εnc时，根据连续性方程式Gntvlt=Anclt，可得

(1-18)
　　流经喷嘴的实际流量Gn和理想流量Gnt之比值称为流量系数，用μ表示，即

(1-19)
　　因此，通过喷嘴的实际流量可由下式求得

(1-20)
式中：An对于渐缩喷嘴为出口截面，对于缩放喷嘴则为喉部面积，εn改用临界压力比εnc。
　　流量系数μn主要与蒸汽状态及蒸汽在喷嘴内膨胀的程度有关，可根据试验曲线查得，如图1-3所示。
　　当喷嘴前后压力比εn等于或小于临界压力比时，则理想临界流量，根据式(1-18)为

(1-21)




图1-3喷嘴和动叶的流量系数
　　对通过过热蒸汽的喷嘴，k=1.3，此时α=0.6673；对通过饱和蒸汽的喷嘴，k=1.135，此时α=0.6356。
　　实际临界流量Gn=μnGnct,即
　　对于过热蒸汽，μn=0.97，

(1-22)
　　对于饱和蒸汽，μn=1.02，

(1-22a)
　　可见，通过喷嘴的最大蒸汽流量(即临界流量)，在喷嘴出口面积和蒸汽性质确定后，只与蒸汽的初参数有关；只要蒸汽初参数已知，通过喷嘴的临界蒸汽流量即为确定值。
　　下面我们引出流量比的概念，当喷嘴进出口压力比εn=p1／p0。处于某个数值时，其相应的流量Gn与同一初状态下的临界流量Gnc之比值称为流量比，用β表示，也称为彭台门系数，即

(1-23)
　　从式(1-23)可知，β的大小与喷嘴的进口状态(p0*、v0*)、压力比εn和蒸汽的绝热指数k有关。如果蒸汽的进口状态已知，那么，在亚临界压力的情况下，只是喷嘴出口压力p1的单值函数；而在临界压力和超临界压力的情况下，β达最