[发明专利]一种用于核电汽轮机的高效小焓降叶型

说明书

一种用于核电汽轮机的高效小焓降叶型，所述高效小焓降叶型由进气边、背弧、内弧和出气边组成，进气边、背弧、内弧和出气边首尾依次连接，背弧为向外凸的曲线，内弧为向内凹的曲线，进气边和出气边均为圆弧，出气边的圆弧小于进气边的圆弧，背弧和内弧分别靠近出气边的曲线的曲率最小。本发明提高了蒸汽在流道中的做功能力，减少了蒸汽在流道中的气动损失。

技术领域

本发明涉及一种叶型，具体涉及一种用于核电汽轮机的高效小焓降叶型，属于汽轮机领域。

背景技术

气候变化是人类面临的全球性问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体猛增，全世界各国都在减排温室气体。核电是低碳环保的清洁能源，大力发展核电是大势所趋也是助力能源结构转型升级的重要一环，我国核电事业起步比较晚，核电发电总量仅为总发电量的3％，与发达国家相比，仍有很大的差距。核电机组国产化、高效化是发展中的重中之重，由于核电汽轮机的工作环境湿度大和工作介质流动工况复杂，用于核电汽轮机的高效小焓降叶型急需突破。

发明内容

本发明是为克服现有技术不足，提供一种用于核电汽轮机的高效小焓降叶型。

一种用于核电汽轮机的高效小焓降叶型，所述高效小焓降叶型由进气边、背弧、内弧和出气边组成，进气边、背弧、内弧和出气边首尾依次连接，背弧为向外凸的曲线，内弧为向内凹的曲线，进气边和出气边均为圆弧，出气边的圆弧小于进气边的圆弧，背弧和内弧分别靠近出气边的曲线的曲率最小。

本发明相比现有技术的有益效果是：

一、本发明的高效小焓降叶型，考虑了核电汽轮机湿度大，实际流动复杂的因素。设计开发的叶型，在叶型喉道处降低了马赫数变化带来的附面层的变化，提高了蒸汽在流道中的做功能力，减少了蒸汽在流道中的气动损失。

二、为降低流动损失，背弧和内弧分别靠近出气边的曲线的曲率最小，使得叶型的二次流、尾迹损失最小。

三、本发明的高效小焓降叶型，以一维/准三维/全三维气动、热力分析计算为基础，叶型在攻角一定变化范围内，损失系数较低。马赫数适应性也非常好，马赫数从0.2增加到0.6过程中，叶型损失的变化范围不超过0.1％。利用本发明叶型的核电汽轮机效率高，从叶型三维计算效率达到97％。

四、本发明的高效小焓降叶型，设计不仅从提升叶型效率考虑，也兼顾了安全性。可使核电汽轮机的级效率提高0.5-1％，通流能力提高2-3％，从而使得机组在运行时有更高的效率，产生更多的经济效益。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明：

附图说明

图1是本发明叶型的流道结构示意图；

图2是实施例的内弧和背弧的结构示意图；

图3是叶型安装角、几何进汽角示意图；

图4是图3中I处放大图；

图5为叶型三维积叠示意图；

图6是叶型损失系数随攻角的变化曲线图；

图7是叶型损失系数随出口马赫数的变化曲线图。

具体实施方式

结合图1说明，一种用于核电汽轮机的高效小焓降叶型，所述高效小焓降叶型由进气边1、背弧2、内弧3和出气边4组成，进气边1、背弧2、内弧3和出气边4首尾依次连接，背弧2为向外凸的曲线，内弧3为向内凹的曲线，进气边1和出气边4均为圆弧，出气边4的圆弧小于进气边1的圆弧，背弧2和内弧3分别靠近出气边4的曲线的曲率最小。