[发明专利]一种适用于重型中低热值燃气轮机的涡轮第一级动叶片

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机涡轮第一级动叶片，具体涉及一种适用于重型中低热值燃气轮机的涡轮第一级动叶片。

背景技术

近年来，高效率燃气轮机逐渐提高燃烧室出口温度并努力改进各种涡轮构件的冷却。然而，由于受多个截面叶型型线包络成的叶片实体形状的影响，使得重型中低热值燃气轮机的涡轮第一级动叶片空气动力效率低、使用寿命短、影响涡轮安全运行。

发明内容

本发明是为解决目前重型中低热值燃机涡轮第一级动叶空气动力效率低、使用寿命短、影响涡轮安全运行的问题，进而提供一种适用于重型中低热值燃气轮机的涡轮第一级动叶片。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的一种适用于重型中低热值燃气轮机的涡轮第一级动叶片包括叶片工作部分和叶柄，叶片工作部分和叶柄由上到下铸造成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐增大，相邻两截面间有相对扭转，叶片工作部分从靠近根部至顶部的截面的几何数据：位于根部的截面A-A至截面G-G的截面高度为0～190.88mm，轴向宽度为99.406～126.307mm，弦长为126.029～134.572mm，进气角为27.392°～53.649°，安装角为52.625°～72.415°，型线最大厚度为22.633～39.910mm，出气边厚度为5.236～5.739mm，叶片工作部分的总高度为190.88mm。

本发明具有以下有益效果：本发明是在以一维、准三维、全三维气动、热力分析计算该首级导叶的全三维设计，计算精度高，使得本发明的安全性和高效性有机结合，已保证在变工况下能安全高效运行，提高了叶片的空气动力效率，叶片的空气动力效率提高了1.9％～2.2％，延长了叶片使用寿命,，使用寿命延长了1.4至1.8倍。

附图说明

图1是本发明的一种适用于重型中低热值燃气轮机的涡轮第一级动叶片的主视图；图2是图1的左视图；图3是叶片型线部分各截面断层叠合示意图；图4是叶片工作部分显示叶型参数Q、b、α、βy、T、δ的示意图；图5是图4的K局部放大图，图6是图4的N局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图6说明本实施方式，本实施方式包括叶片工作部分(1)和叶柄2，叶片工作部分1和叶柄2由上到下铸造成一体，叶片工作部分1的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐增大，相邻两截面间有相对扭转，叶片工作部分1从靠近根部至顶部的截面的几何数据：位于根部的截面A-A至截面G-G的截面高度H为0～190.88mm，轴向宽度Q为99.406～126.307mm，弦长b为126.029～134.572mm，进气角α为27.392°～53.649°，安装角βy为52.625°～72.415°，型线最大厚度T为22.633～39.910mm，出气边厚度δ为5.236～5.739mm，叶片工作部分1的总高度L为190.88mm。这样设计能保证叶片的最佳受力状态，并避免在叶根各齿根部和承载面出现应力峰值。

具体实施方式二：结合图1～图6说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分1截面A-A的截面高度为0mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为126.307mm、弦长b为134.572mm、进气角α为27.392°、安装角βy为72.415°、型线最大厚度T为39.910mm、出气边厚度δ为5.532mm。采用上述结构参数，在保证叶片的外形结构尺寸满足设计要求的同时，还可使叶片容易装配。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～图6说明本实施方式，本实施方式的叶片工作部分1截面B-B的截面高度为30mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为121.968mm、弦长b为132.586mm、进气角α为30.121°、安装角βy为69.032°、型线最大厚度T为37.598mm、出气边厚度δ为5.739mm。采用上述结构参数，在保证叶片的外形结构尺寸满足设计要求的同时，还可使叶片容易装配。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。