文 献 综 述

1选题的背景及意义

近年来能源以及与之相关的环境问题成为全世界各国最为关注的热点之一，各国都在根据自己本国的国情来解决能源与环境问题。近年来，我国GDP 每年以10%的速度发展^[1]，但能源消耗急骤增加，环境、生态日益恶化。

电力工业是我国国民经济的基础产业。到2004年底为止，我国发电设备的总装机容量已超过4亿千瓦，居世界第二位^[2]。

作为火力发电厂三大主机之一，汽轮机承担着将蒸汽的的热能转变为转子的旋转机械能的任务^[3]，汽轮机行业的发展水平是国家技术进步和经济发展的写照。大功率汽轮机的设计和制造的发展状况,综合反映了一个国家的研发设计、产品配套与加工制造和系统集成水平，同时也体现了一个企业的科技创新能力，制造水平和市场竞争力^[4]。美国、德国、日本等主要发达国家，拥有著名的国际竞争力强的汽轮机制造企业，是汽轮机制造的强国。

2国内外发展及研究现状

2.1国外发展及研究现状

远在公元前120年,埃及人希罗就利用汽流喷射的反作用力使一圆球转动。世界上第一个有关汽轮机的概念是朗肯提出汽轮机的朗肯循环^[5]。在材料力学和弹性力学方面,伯努利和欧拉在1757年提出了梁和平板的振动问题。1854年圣维纳提出了解圆柱体扭转和弯曲问题^[6]。1862年艾雷解决了平面应力间题。在冶金方面,十九世纪末已能冶炼碳钢和某些合金钢材料^[7]。具有实用价值的第一台汽轮机则是瑞典人拉伐尔在1883年设在单级冲动式汽轮机，汽轮机的发展过程中曾解决了一系列的复杂问题^[8]。例如在提高功率方面,为了要获得进入动叶前具有更高流速的汽流,就必须使蒸汽在喷嘴中高度膨胀。为此,拉伐尔研制出一种缩放式喷管,后来人们称它为拉伐尔喷管^［9］。

十九世纪末,二十世纪初,汽轮机的设计和制造工艺经过拉伐尔、帕森斯、拉托和寇蒂斯的努力日趋完善。机组效率达到12%左右,并成功地在发电部门长期运行^［10］。

BBC公司在Parsons专利的基础上从1900年开始制造汽轮机，并于1901年生产出了250kw，300r/min的高转速汽轮机，这是在欧洲生产的第一台汽轮机^[11]。1988年，BBC公司与Asea公司合并，成立ABB公司^[12]。