[发明专利]涡轮机及其涡轮喷嘴

说明书

一种涡轮机包括多个喷嘴，且各喷嘴具有翼型件。涡轮机包括相对的壁，该相对的壁限定通路，流体流能够被接收到该通路中以流过该通路。喉宽分布在相邻喷嘴之间的通路中的最窄区域处测得，在该处，相邻喷嘴延伸跨过相对的壁之间的通路来与流体流空气动力地相互作用。翼型件限定喉宽分布，且该喉宽分布减小空气动力损失，且改善各翼型件上的空气动力负载。

技术领域

本文公开的主题涉及涡轮机，并且更具体而言，涉及涡轮中的喷嘴。

背景技术

涡轮机如燃气涡轮可包括压缩机、燃烧器和涡轮。空气在压缩机中压缩。压缩空气给送到燃烧器中。燃烧器使燃料与压缩空气结合，且然后点燃气体/燃料混合物。高温和高能排出流体然后给送到涡轮，在涡轮处，流体的能量转换能机械能。涡轮包括多个喷嘴级和叶片级。喷嘴为静止构件，且叶片围绕转子旋转。

发明内容

在下文中概述在范围上与原始要求保护的主题相当的某些实施例。这些实施例不旨在限制要求保护的主题的范围，而相反，这些实施例仅旨在提供要求保护的主题的可能形式的简要概括。实际上，要求保护的主题可包含可与下文所述的方面/实施例相似或不同的多种形式。

在一个方面中，一种涡轮机包括多个喷嘴，且各喷嘴具有翼型件。涡轮机包括相对的壁，该相对的壁限定通路，流体流能够被接收到该通路中以流过该通路。喉宽分布(throat distribution)在相邻喷嘴之间的通路中的最窄区域处测得，在该处，相邻喷嘴延伸跨过相对的壁之间的通路来与流体流空气动力地相互作用。翼型件限定喉宽分布，且喉宽分布减小空气动力损失，且改善各翼型件上的空气动力负载。

在另一方面中，一种喷嘴具有翼型件，且喷嘴构造成用于与涡轮机一起使用。翼型件具有在相邻喷嘴之间的通路中的最窄区域处测得的喉宽分布，在该处，相邻喷嘴延伸跨过相对的壁之间的通路来与流体流空气动力地相互作用。翼型件限定喉宽分布，且喉宽分布减小空气动力损失，且改善翼型件上的空气动力负载。由喷嘴的后缘限定的喉宽分布可从大约0%跨度处的大约111%的喉宽/喉宽中间跨度值曲线地延伸至大约51%跨度处的大约100%的喉宽/喉宽中间跨度值，到大约100%跨度处的大约123%的喉宽/喉宽中间跨度值，且0%处的跨度在翼型件的径向内部处且100%处的跨度在翼型件的径向外部处。喉宽分布可由表1中提出的值限定，其中，喉宽分布值在表1中提出的值的+/-10%容限内。翼型件的后缘在大约50%跨度处具有凸起。翼型件的后缘可具有0%跨度处大约0、大约50%跨度处大约100%和100%跨度处为0的偏移。翼型件的后缘可具有由表2中提出的值限定的偏移。翼型件可具有由表3中提出的值限定的厚度分布(Tmax/Tmax_中间跨度)。翼型件可具有根据表4中提出的值的无量纲厚度分布。翼型件可具有根据表5中提出的值的无量纲轴向弦长分布。

在另一方面中，一种喷嘴具有翼型件，且喷嘴构造成用于与涡轮机一起使用。翼型件具有在相邻喷嘴之间的通路中的最窄区域处测得的喉宽分布，在该处，相邻喷嘴延伸跨过相对的壁之间的通路来与流体流空气动力地相互作用。翼型件限定喉宽分布，且该喉宽分布由表1中提出的值限定，其中，喉宽分布值在表1中提出的值的+/-10%容限内。该喉宽分布减少空气动力损失且改善翼型件上的空气动力负载。

技术方案1. 一种涡轮机，其包括多个喷嘴，各喷嘴包括翼型件，所述涡轮机包括：

相对的壁，其限定通路，流体流能够被接收到所述通路中以流过所述通路，喉宽分布在相邻喷嘴之间的所述通路中的最窄区域处测量，在该处，相邻喷嘴延伸跨过所述相对的壁之间的所述通路，以与所述流体流空气动力地相互作用；且

所述翼型件限定所述喉宽分布，所述喉宽分布减小空气动力损失且改善各翼型件上的空气动力负载。

技术方案2. 根据技术方案1所述的涡轮机，所述喉宽分布由表1中提出的值限定，且其中，喉宽分布值在表1中提出的值的+/-10%容限内。