[实用新型]一种用于中小型燃气轮机透平的预扭叶片

说明书

一种用于中小型燃气轮机透平的预扭叶片，属于燃气轮机技术领域。本实用新型包括叶冠部分、叶身部分和叶根部分上中下三个部分的预扭叶片，叶冠部分为锯齿型叶冠，叶身部分为变截面扭叶片，叶根部分为枞树型叶根。本实用新型研发目的是为了解决在超高温度，超高压力下工作时，燃气轮机透平叶片离心力过大造成的叶片安全性问题，提高叶片安全系数，减小叶尖漏气损失，具有极其重要的作用。

技术领域

本实用新型涉及一种中小型燃气轮机透平的核心部件叶片，属于燃气轮机技术领域。

背景技术

燃气轮机透平叶片工作环境温度高达1000℃以上，叶片在运行中由于转速极高产生非常大的离心力及蒸汽弯应力，且叶片频率振动特性十分复杂，工作环境非常恶劣。以往非预扭叶片叶尖容易出现漏气间隙，影响叶片的振动频率，导致强度振动特性偏离设计点，影响叶片寿命。

因此，亟需提出一种新型燃气轮机透平的预扭叶片，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型研发目的是为了解决在超高温度，超高压力下工作时，燃气轮机透平叶片离心力过大造成的叶片安全性问题，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种用于中小型燃气轮机透平的预扭叶片，包括叶冠部分、叶身部分和叶根部分上中下三个部分的预扭叶片，叶冠部分为锯齿型叶冠，叶身部分为变截面扭叶片，叶根部分为枞树型叶根。

优选的：所述预扭叶片的叶冠部分、叶身部分和叶根部分为一体加工成型。

优选的：所述预扭叶片多个成套使用，一套为86个周向均匀分布的预扭叶片。

优选的：所述叶冠部分预扭角度A为0.5度。

优选的：所述叶冠部分轴向宽度L1为47.66mm，周向宽度L2为31.57mm，阻尼面偏转角α为78度。

优选的：所述叶身部分的型线为变截面，截面积由根部至顶部逐渐减小，各截面的叶型曲线为空间曲线；

叶身部分总高度L3为150mm，叶片的根部底径φ为725.5mm。

优选的：所述叶身部分距离预扭叶片底部最下端的高度H1为52.25mm时，所对应的弦长B1为41.09mm，所对应的扭转角θ1为8.5度。

优选的：所述叶身部分距离预扭叶片底部最下端的高度H2为92.25mm时，所对应的弦长B2为40.46mm，所对应的扭转角θ2为16.3度。

优选的：所述叶身部分距离预扭叶片底部最下端的高度H3为132.25mm时，所对应的弦长B3为40.07mm，所对应的扭转角θ3为22.58度。

优选的：所述叶根部分的齿形角β为55度，楔形角γ为36度。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的一种用于中小型燃气轮机透平的预扭叶片，通过设计一个预扭角度，利用叶冠间的初始装配力和涡轮转动时预扭叶片的回扭力使叶冠间获得适当的初始正压力，从而通过接触面的摩擦力消耗振动能量来减小振动的幅值，能够大大改善叶片振动特性，提高叶片安全性，减小叶尖漏气，降低二次损失，提高涡轮效率；

2.本实用新型的一种用于中小型燃气轮机透平的预扭叶片，叶片采用变截面扭叶片，进行了全三维气动计算分析，径向压力梯度变换，流动损失变小；

3.本实用新型的一种用于中小型燃气轮机透平的预扭叶片，叶轮叶片压力面与吸力面的斜率与曲率光顺，气动效率高，强度满足校核标准，可在变工况条件下安全高效运行，具有广阔的市场前景。