[发明专利]一种透平叶片

权利要求书

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α_lg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。