CN104295324A - 一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片 - Google Patents

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Abstract

一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片，它涉及一种用于重型中低热值燃机的涡轮导叶片。以解决目前重型中低热值燃机涡轮第三级导叶片空气动力效率低、使用寿命短、影响涡轮安全运行的问题，叶片工作部分、上端壁和下端壁铸造成一体，截面积由根部至顶部逐渐增大，相邻两截面间有相对扭转；叶片工作部分从靠近根部至顶部的截面的几何数据：截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D及截面E-E的截面高度h为0～501.64mm，轴向宽度Q为161.879～280.805mm，弦长b为198.440～329.378mm，进气角α为65.491°～88.966°，安装角βy为56.414°～59.611°，型线最大厚度T为46.563～60.059mm，出气边厚度δ均为4.000mm，叶片工作部分的总高度L为501.64mm。本发明用于重型中低热值燃机的涡轮。

Description

一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片
技术领域
本发明涉及一种用于重型中低热值燃机的涡轮导叶片。
背景技术
近年来，高效率燃气轮机逐渐提高燃烧室出口温度及涡轮功率的逐渐提高使得涡轮叶片高度逐渐提高，引起受多个截面叶型型线包络成的叶片实体形状的影响，使得重型中低热值燃气轮机的涡轮第三级中空导叶片空气动力效率低，使用寿命短，影响涡轮安全运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片，以解决目前重型中低热值燃机涡轮第三级导叶片空气动力效率低、使用寿命短、影响涡轮安全运行的问题。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的所述叶片包括叶片工作部分、上端壁和下端壁，叶片工作部分、上端壁和下端壁铸造成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片型线，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐增大，相邻两截面间有相对扭转；叶片工作部分从靠近根部至顶部的截面的几何数据：截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D及截面E-E的截面高度h为0～501.64mm，轴向宽度Q为161.879～280.805mm，弦长b为198.440～329.378mm，进气角α为65.491°～88.966°，安装角βy为56.414°～59.611°，型线最大厚度T为46.563～60.059mm，出气边厚度δ均为4.000mm，叶片工作部分的总高度L为501.64mm。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明的叶片是在以一维、准三维、全三维气动、热力分析计算该第三级导叶片的全三维设计，计算精度高，使得本发明的叶片的安全性和高效性有机结合，已保证在变工况下能安全高效运行，第三级导叶片的空气动力效率提高了0.9％-1.35％，使用寿命延长了1.6至2.1倍。
附图说明
图1是本发明叶片的主视图，图2是图1的左视图，图3是叶片型线部分各截面断层叠合示意图；图4是叶片工作部分1显示叶型参数Q、b、α、βy、T、δ的示意图，图5是图4的K处放大图，图6是图4的N处放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图4说明，本实施方式的所述叶片包括叶片工作部分1、上端壁2和下端壁3，叶片工作部分1、上端壁2和下端壁3铸造成一体，叶片工作部分1的型线为变截面扭叶片型线，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐增大，相邻两截面间有相对扭转；叶片工作部分1从靠近根部至顶部的截面的几何数据：截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D及截面E-E的截面高度h为0～501.64mm，轴向宽度Q为161.879～280.805mm，弦长b为198.440～329.378mm，进气角α为65.491°～88.966°，安装角βy为56.414°～59.611°，型线最大厚度T为46.563～60.059mm，出气边厚度δ均为4.000mm，叶片工作部分1的总高度L为501.64mm。
具体实施方式二：结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面A-A的截面高度h为0mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为161.888mm、弦长b为198.440mm、进气角α为65.491°、安装角βy为56.414°、型线最大厚度T为46.563mm、出气边厚度δ为4.000mm。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面B-B的截面高度h为151.30mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为197.312mm、弦长b为237.017mm、进气角α为78.391°、安装角βy为57.740°、型线最大厚度T为50.538mm、出气边厚度δ为4.000mm。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面C-C的截面高度h为251.60mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为221.057mm、弦长b为263.161mm、进气角α为80.238°、安装角βy为58.432°、型线最大厚度T为53.442mm、出气边厚度δ为4.000mm。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面D-D的截面高度h为351.94mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为245.152mm、弦长b为289.823mm、进气角α为81.440°、安装角βy为58.982°、型线最大厚度T为56.240mm、出气边厚度δ为4.000mm。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图2至图6说明，本实施方式的叶片工作部分1截面E-E的截面高度h为501.64mm，该位置所对应的叶片工作部分1的轴向宽度Q为280.805mm、弦长b为329.378mm、进气角α为88.966°、安装角βy为59.611°、型线最大厚度T为60.059mm、出气边厚度δ为4.000mm。
本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式五相同。

Claims (6)

1.一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片，所述叶片包括叶片工作部分(1)、上端壁(2)和下端壁(3)，叶片工作部分(1)、上端壁(2)和下端壁(3)铸造成一体，叶片工作部分(1)的型线为变截面扭叶片型线，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐增大，相邻两截面间有相对扭转；其特征在于：叶片工作部分(1)从靠近根部至顶部的截面的几何数据：截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D及截面E-E的截面高度(h)为0～501.64mm，轴向宽度(Q)为161.879～280.805mm，弦长(b)为198.440～329.378mm，进气角(α)为65.491°～88.966°，安装角(βy)为56.414°～59.611°，型线最大厚度(T)为46.563～60.059mm，出气边厚度(δ)均为4.000mm，叶片工作部分(1)的总高度(L)为501.64mm。
2.根据权利要求1所述用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)截面A-A的截面高度(h)为0mm，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度(Q)为161.888mm、弦长(b)为198.440mm、进气角(α)为65.491°、安装角(βy)为56.414°、型线最大厚度(T)为46.563mm、出气边厚度(δ)为4.000mm。
3.根据权利要求1或2所述用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)截面B-B的截面高度(h)为151.30mm，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度(Q)为197.312mm、弦长(b)为237.017mm、进气角(α)为78.391°、安装角(βy)为57.740°、型线最大厚度(T)为50.538mm、出气边厚度(δ)为4.000mm。
4.根据权利要求3所述用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)截面C-C的截面高度(h)为251.60mm，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度(Q)为221.057mm、弦长(b)为263.161mm、进气角(α)为80.238°、安装角(βy)为58.432°、型线最大厚度(T)为53.442mm、出气边厚度(δ)为4.000mm。
5.根据权利要求4所述用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)截面D-D的截面高度(h)为351.94mm，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度(Q)为245.152mm、弦长(b)为289.823mm、进气角(α)为81.440°、安装角(βy)为58.982°、型线最大厚度(T)为56.240mm、出气边厚度(δ)为4.000mm。
6.根据权利要求5所述用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片，其特征在于：叶片工作部分(1)截面E-E的截面高度(h)为501.64mm，该位置所对应的叶片工作部分(1)的轴向宽度(Q)为280.805mm、弦长(b)为329.378mm、进气角(α)为88.966°、安装角(βy)为59.611°、型线最大厚度(T)为60.059mm、出气边厚度(δ)为4.000mm。
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