[发明专利]轴流透平与单侧径向排汽/气系统一体化气动设计方法

权利要求书

1.一种轴流透平与单侧径向排汽/气系统一体化气动设计方法，其特征在于，包括：

a)对轴流透平进行多目标设计；b)在真实入口条件下，对单侧径向排汽/气系统进行多目标设计；c)轴流透平与单侧径向排汽/气系统进行匹配分析。

2.如权利要求1所述的一体化气动设计方法，其特征在于，包括步骤：

(1)对透平叶片型线以及积叠线进行气动设计；

(2)根据实际运行情况下透平出口流场对排汽/气系统压力恢复能力、排汽/气系统内部流动损失和非定常脉动的影响机理，对透平出口切向气流角和总压沿径向的分布形式提出设计要求；

(3)考察透平气动损失及出口流场分布是否能够接受，如果可以接受，即得到透平初步设计方案；

(4)得到透平初步设计方案后，提取透平出口流场，在透平出口流场下，对单侧径向排汽/气系统结构进行气动设计；

(5)考虑到单侧径向排汽/气系统流场对透平气动性能的影响，从扩压能力、排汽/气系统入口流场的周向不均匀程度和非定常脉动程度三方面，对单侧径向排汽/气系统的气动性能进行评估；如果排汽/气系统气动性能可以接受，排汽/气系统初步设计方案确定；

(6)轴流透平与单侧径向排汽/气系统初步方案都确定后，对二者间的耦合流场进行验证：在实际流场下，考察透平的气动损失、透平叶片所受非定常气动力以及排汽/气系统扩压能力是否满意，如果可以接受，轴流透平与单侧径向排汽/气系统一体化气动设计完成，如果不可以接受，则返回步骤(1)，重新开始。

3.如权利要求2所述的一体化气动设计方法，其特征在于，所述步骤(2)中的设计要求，是：

(a)透平出口环面根部绝对切向气流角为0-20°，顶部绝对切向气流角＞40°，并且从根部到顶部气流角变化光滑；(b)出口绝对总压沿径向呈负梯度变化。

4.如权利要求2所述的一体化气动设计方法，其特征在于，所述步骤(3)中考察透平气动损失及出口流场分布，如果不可以接受，则返回步骤(1)。

5.如权利要求2所述的一体化气动设计方法，其特征在于，所述步骤(5)，如果排汽/气系统气动性能不能接受，则重复步骤(4)。

6.如权利要求2所述的一体化气动设计方法，其特征在于，所述单侧径向排汽/气系统，为单侧径向排汽或排气系统。

7.如权利要求3所述的一体化气动设计方法，其特征在于，所述绝对切向气流角，是与轴向夹角。