[发明专利]空分装置用混流式压缩机叶型结构

说明书

本发明涉及透平机械领域，具体涉及一种空分装置用混流式压缩机叶型结构，以解决现有的10‑20万立方米等级空分装置用混流式压缩机采用圆弧前缘叶型、椭圆前缘叶型均存在曲率不连续的缺陷，使得前缘存在较大的压力突尖，增大了气动损失，导致切线速度较低，做功能力较差，一般需要八至十级轴流才能满足工艺需求的问题。该混流式压缩机叶型结构包括级数为4‑7级的动叶和静叶；动叶叶型为转捩位置在8％‑12％轴向弦长范围处的前转捩叶型，其前缘为曲率连续前缘；静叶叶型为转捩位置在8％‑12％轴向弦长范围处的前转捩叶型，其前缘为曲率连续前缘；所述静叶叶片为弓形叶片，其积叠线为三阶贝塞尔曲线造型。

技术领域

本发明涉及透平机械领域，具体涉及一种空分装置用混流式压缩机叶型结构。

背景技术

目前，市场上的10-20万立方米等级空分装置用混流式压缩机普遍使用现有工业轴流压缩机技术，其采用的圆弧前缘叶型、椭圆前缘叶型均存在曲率不连续的缺陷，使得前缘存在较大的压力突尖，增大了气动损失，导致切线速度较低，做功能力较差，一般需要八至十级轴流才能满足工艺需求。举例来说，现有的十万空分混流式压缩机的轴流段使用了十级轴流压缩机的方案，并采用现有NACA65低速叶型技术，其内径轮毂处圆周速度在170-175m/s范围内，流量系数为0.7，载荷系数为0.3-0.35，单级压比为1.13，存在级数多、结构复杂、效率偏低、生产成本较高等缺陷。

发明内容

本发明的目的是解决现有的10-20万立方米等级空分装置用混流式压缩机采用圆弧前缘叶型、椭圆前缘叶型均存在曲率不连续的缺陷，使得前缘存在较大的压力突尖，增大了气动损失，导致切线速度较低，做功能力较差，一般需要八至十级轴流才能满足工艺需求的问题，而提供了一种空分装置用混流式压缩机叶型结构。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种空分装置用混流式压缩机叶型结构，其特殊之处在于：

包括级数为4-7级的动叶和静叶；

所述动叶叶型为转捩位置在8％-12％轴向弦长范围处的前转捩叶型，其前缘为曲率连续前缘；

所述静叶叶型为转捩位置在8％-12％轴向弦长范围处的前转捩叶型，其前缘为曲率连续前缘；所述静叶叶片为弓形叶片，其积叠线为三阶贝塞尔曲线造型。

进一步地，所述动叶叶型弦长范围为75-268mm，其展弦比范围为1.39-1.53；各级动叶的叶根截面最大相对厚度在12％-15％范围内；

所述静叶叶型弦长范围为40-189mm，其展弦比范围为2.05-2.2；所述静叶叶片积叠线具有如下特征：叶片上段与中间直线段的分界点在62％-70％之间，下段与中间直线段的分界点在29％-37％之间；上段积叠线的切线与径向方向的夹角范围为0°-5°，下段积叠线的切线与周向方向的夹角范围为0°-5°。

进一步地，所述动叶叶型的前缘厚度范围为0.4-2.7mm。

进一步地，所述级数为6级。

进一步地，第一级动叶几何参数范围如下表所示：

第一级静叶几何参数范围如下表所示：

第二级动叶几何参数范围如下表所示：

第二级静叶几何参数范围如下表所示：

第三级动叶几何参数范围如下表所示：

第三级静叶几何参数范围如下表所示：