[发明专利]用于确定作为用于轴流式涡轮机的旧叶片的替换件的替换叶片的轮廓的方法

权利要求书

1.一种用于确定作为用于轴流式涡轮机的旧叶片（11）的替换件的替换叶片（1）的轮廓的方法，其特征在于具有下述步骤：

-检测所述旧叶片（11）的流动通道的壳体轮廓几何形状（6）和毂轮廓几何形状（5）以及所述旧叶片（11）的叶身的重心的轴向位置，所述旧叶片在一侧上在毂上或在壳体上夹紧，和/或检测所述旧叶片（11）的能利用的最大轴向结构空间；

-设计所述替换叶片（1）的叶身（2）的几何形状，其中所述替换叶片（1）的叶身（2）的夹紧部侧的部段（5，6）基本上位于与所述旧叶片（1）的叶身的夹紧部侧的部段（5，6）相同的位置上，并且所述替换叶片（1）的叶身（2）关于级效率的优化在所述叶身的前缘（7）上朝向夹紧部向上游倾斜，由此所述叶身（2）具有后掠部（14）；

-限定所述替换叶片（1）的叶身（2）的靠近夹紧部的区域（21），在所述区域中，所述后掠部（14）对所述级效率的正面影响被归为小的；

-朝向上游轴向地移动所述替换叶片（1）的设置在所述区域（21）之外的叶身部段，直至所述替换叶片（1）的叶身（2）的重心的轴向位置基本上与所述旧叶片（11）的叶身的重心的轴向位置重合和/或在利用所述旧叶片（11）的能利用的最大轴向结构空间的条件下实现所述替换叶片（1）的机械整体性，

其中在所述区域（21）中从所述替换叶片（1）的叶身（2）的夹紧部侧的部段（5）直至所述替换叶片（2）的所移动的叶身部段，所述前缘（7）朝向所述夹紧部向下游倾斜，

由此所述叶身（2）在所述区域（21）中具有过渡掠形部（19）。

2.根据权利要求1所述的方法，具有下述步骤：

-确定毂边界层在所述轴流式涡轮机的设计运行点中的径向延伸；

-将所述区域（21）确定成所述毂边界层的径向延伸。

3.根据权利要求1所述的方法，具有下述步骤：

-确定毂侧的二次流在所述轴流式涡轮机的设计运行点中的径向延伸；

-将所述区域（21）确定成毂侧的二次流的径向延伸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

其中所述区域（21）是所述替换叶片（1）的叶片高度的5%至15%。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其中所述替换叶片（1）的叶根（3）的弦长基本上相应于所述旧叶片（11）的叶根的弦长。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，

具有下述步骤：

设计所述替换叶片（1）的叶身（2）的几何形状，

其中所述叶身（2）关于级效率的优化在其前缘（7）上朝向径向背离所述夹紧部的一侧向上游倾斜，由此叶身（2）在所述后掠部（14）之外具有前掠部（15）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，

其中所述替换叶片（1）的所述前缘（7）的所述后掠部（14）仅在所述流动通道的径向的夹紧部侧的半部中延伸。

8.一种用于燃气轮机的转子叶片，

其中所述转子叶片是替换叶片（1），所述替换叶片借助根据权利要求1至7中任一项所述的方法来设计。

9.一种用于燃气轮机的定子叶片，

其中所述定子叶片是替换叶片（1），所述定子叶片借助根据权利要求1至7中任一项所述的方法来设计。

10.一种燃气轮机，所述燃气轮机具有根据权利要求8所述的转子叶片和/或根据权利要求9所述的定子叶片。

11.一种具有叶身（2）的压缩机叶片，所述叶身具有前缘（7），其中所述叶身（2）关于级效率的优化在所述前缘（7）上朝向所述叶身（2）的夹紧部向上游倾斜，由此所述叶身（2）具有后掠部（14），

其中限定有所述叶身（2）的靠近夹紧部的区域（21），在所述区域中，所述后掠部（14）对级效率的正面影响被归为小的，其中在所述叶身（2）的所述区域（21）中，所述前缘（7）朝向所述夹紧部向下游倾斜，由此所述叶身（2）在所述区域（21）中具有过渡掠形部（19）。