[发明专利]一种透平叶片有效
申请号: | 201810694499.9 | 申请日: | 2018-06-29 |
公开(公告)号: | CN108757046B | 公开(公告)日: | 2020-07-14 |
发明(设计)人: | 杜小琴;邓国梁;江生科;王华强;王姗;陶志坚;钟主海;刘勐;张晓丹 | 申请(专利权)人: | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 |
主分类号: | F01D5/14 | 分类号: | F01D5/14 |
代理公司: | 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 | 代理人: | 孙杰;古波 |
地址: | 618000 四川省德阳*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 透平 叶片 | ||
1.一种透平叶片,其特征在于,包括叶身,所述叶身由若干个二维叶型按一定规律叠合扭转成型,所述二维叶型是由内弧曲线和背弧曲线围成的月牙状封闭曲线;所述二维叶型具有特征弦长C、叶身高度H、相邻叶身各自对应的二维叶型之间的叶型栅距为t、二维叶型的相对栅距为t/C;所述相对栅距t/C沿叶身高度H方向从根部到顶部的变化规律满足二次多项式规律,趋势为叶身的中部相对栅距较大,根部和顶部的相对栅距相对较小,所述相对栅距t/C分布规律满足如下关系式:
t/C=ax2+bx+c(a≠0),
式中,a、b、c的取值与根、中、顶部二维叶型的相对栅距大小相关;t/C为某叶高处二维叶型的相对栅距;x为二维叶型所处截面的叶身高度。
2.根据权利要求1所述的透平叶片,其特征在于,所述二维叶型还具有轴向宽度Cx;所述二维叶型的轴向宽度Cx沿叶片高度方向的变化趋势与叶片顶部截面的相对叶高值大小相关,且满足以下关系:
Cx_HCx_TCx_M,或者
Cx_TCx_HCx_M,或者
Cx_TCx_MCx_H;
其中,Cx_H为根部二维叶型的轴向宽度;Cx_M为中间叶高处二维叶型的轴向宽度;Cx_T为顶部二维叶型的轴向宽度;DH为根部直径;DT为顶部直径;顶部截面的相对叶高值为DT/DH。
3.一种透平叶片,其特征在于,包括叶身,所述叶身由若干个二维叶型按一定规律叠合扭转成型,所述二维叶型是由内弧曲线和背弧曲线围成的月牙状封闭曲线,所述二维叶型具有以下特征参数:喉部宽度T以及安装角A,所述透平叶片的叶身造型过程包括以下步骤:
步骤1,选取叶身根部、中部、顶部的二维叶型相对栅距t/C_H、t/C_M、t/C_T,根部和顶部的相对栅距取值较中部小;
步骤2,根据二次多项式规律确定叶身其他叶高位置的相对栅距,二维叶型的相对栅距t/C沿叶片高度方向满足二次多项式规律分布,二维叶型的相对栅距沿叶片高度的分布规律满足如下关系式:
t/C=ax2+bx+c(a≠0),
式中,a、b、c的取值与根、中、顶部二维叶型的相对栅距大小t/C_H、t/C_M、t/C_T相关;
步骤3,根据叶片只数、根径及叶高位置确定不同叶高位置的叶型栅距,确定不同叶高位置二维叶型的弦长;
步骤4,根据顶部截面的相对叶高值DT/DH范围,选择轴向宽度Cx沿叶高的变化趋势;选取叶身中部高度处二维叶型的出口几何角αlg大小,反推中部叶型安装角A,进而得到叶身中部高度处二维叶型的轴向宽度;根部和顶部的轴向宽度根据Cx_H/Cx_M、Cx_T/Cx_M的取值大小确定;叶型的轴向宽度Cx沿叶片高度方向的变化趋势与叶片顶部截面的相对叶高值大小相关,且满足以下关系:
Cx_HCx_TCx_M,或者
Cx_TCx_HCx_M,或者
Cx_TCx_MCx_H;
其中,Cx_H为根部二维叶型的轴向宽度;Cx_M为中间叶高处二维叶型的轴向宽度;Cx_T为顶部二维叶型的轴向宽度;DH为根部直径;DT为顶部直径;顶部截面的相对叶高值为DT/DH;
步骤5,根据设计需求,再整体微调透平叶片的摆放位置,以达到整个叶身的平均出口几何角满足设计要求。
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