CN210483812U - 一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片 - Google Patents
一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210483812U CN210483812U CN201921490483.2U CN201921490483U CN210483812U CN 210483812 U CN210483812 U CN 210483812U CN 201921490483 U CN201921490483 U CN 201921490483U CN 210483812 U CN210483812 U CN 210483812U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- section
- blade
- cross
- working part
- height
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
本实用新型属于燃气轮机叶片技术领域，具体涉及一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，是针对现有二级动叶片的叶片型面设计不光顺、效率低、使用寿命短等现状所提出的，包括：叶片工作部分、中间体和叶根，叶片工作部分、中间体和叶根由上到下制成一体，所述叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，沿动叶片高度截面形状不同，相邻两截面间有相对扭转，且截面面积由中间体至叶片工作部分的顶部逐渐减小，以叶根靠近中间体的截面O‑O为基准，由截面O‑O向上依次定义为截面A‑A至截面H‑H，通过对叶片工作部分上各参数尺寸结构的调整，使优化后的首级导叶片的气动效率提高，使用寿命延长。
Description
技术领域：
本实用新型属于燃气轮机叶片技术领域，具体涉及一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片。
背景技术：
燃气轮机具有质量轻、体积小，消耗水、电和润滑油量少，启动速度快，控制方便、易磨损件少，运行可靠和维修方便等优点，目前已被广泛应用在舰艇、发电机组等多个领域。燃气轮机是利用燃料与空气混合燃烧后产生的气体靠推动叶片做功的，导叶片与动叶共同组成涡轮基本单元“级”，其中导叶片位于动叶片前部，而动叶片的主要作用为将加速后的气流所具有的动能转化为机械能，实现功的输出，因此，动叶片是燃气轮机的重要部件，而目前的燃气轮机用涡轮二级动叶片的叶片型面设计不光顺，效率较低，使用寿命短，已严重影响了动力涡轮乃至燃气轮机的安全运行。
实用新型内容：
本实用新型为克服上述缺陷，提供了一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，该动叶片可以解决目前中等功率燃气轮机中动力涡轮第二级动叶片效率低、使用寿命短、影响燃气轮机安全运行的问题。
本实用新型采用的技术方案在于：一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，包括：叶片工作部分、中间体和叶根，叶片工作部分、中间体和叶根由上到下制成一体，所述叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，沿动叶片高度截面形状不同，相邻两截面间有相对扭转，且截面面积由中间体至叶片工作部分的顶部逐渐减小，以叶根靠近中间体的截面O-O为基准，由截面O-O向上依次定义为截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E、截面F-F、截面G-G和截面H-H，且截面A-A至截面H-H的截面高度的变化范围在15～255.968mm之间，与之对应的轴向宽度B的变化范围在73.9763～46.5575mm之间，弦长b的变化范围在70.6103～84.7701mm之间，进气角α的变化范围在31.9383°～99.7900°之间，型线最大厚度Dmax的变化范围在31.9598～9.6664mm之间，出气边厚度DE的变化范围在0.9890～2.7926mm之间。
优选地，所述截面A-A位于中间体上，截面A-A的截面高度为15mm，该位置所对应的轴向宽度B1为73.9763mm、弦长b1为77.3506mm、进气角α1为31.9383°、型线最大厚度Dmax1为31.9598mm、出气边厚度DE1为2.7926mm。
优选地，所述截面B-B位于中间体上，截面B-B的截面高度为38.2497mm，该位置所对应的轴向宽度B2为70.9753mm、弦长b2为70.6103mm、进气角α2为43.5718°、型线最大厚度Dmax2为27.8860mm、出气边厚度DE2为1.9166mm。
优选地，所述截面C-C位于叶片工作部分上，截面C-C的截面高度为75mm，该位置所对应的轴向宽度B3为66.3396mm、弦长b3为70.7646mm、进气角α3为50.4741°、型线最大厚度Dmax3为23.185mm、出气边厚度DE3为1.2176mm。
优选地，所述截面D-D位于叶片工作部分上，截面D-D的截面高度为115mm，该位置所对应的轴向宽度B4为61.6754mm、弦长b4为70.9891mm、进气角α4为51.8465°、型线最大厚度Dmax4为19.2968mm、出气边厚度DE4为1.1320mm。
优选地，所述截面E-E位于叶片工作部分上，截面E-E的截面高度为155mm，该位置所对应的轴向宽度B5为57.4813mm、弦长b5为74.2544mm、进气角α5为70.4255°、型线最大厚度Dmax5为17.0834mm、出气边厚度DE5为1.3320mm。
优选地，所述截面F-F位于叶片工作部分上，截面F-F的截面高度为195mm，该位置所对应的轴向宽度B6为53.1963mm、弦长b6为78.5236mm、进气角α6为99.79°、型线最大厚度Dmax6为14.3034mm、出气边厚度DE6为1.2006mm。
优选地，所述截面G-G位于叶片工作部分上，截面G-G的截面高度为235mm，该位置所对应的轴向宽度B7为48.7301mm、弦长b7为82.8392mm、进气角α7为86.4032°、型线最大厚度Dmax7为11.0046mm、出气边厚度DE7为1.2890mm。
优选地，所述截面H-H位于叶片工作部分上，截面H-H的截面高度为255.968mm，该位置所对应的轴向宽度B8为46.5575mm、弦长b8为84.7701mm、进气角α8为78.5629°、型线最大厚度Dmax8为9.6664mm、出气边厚度DE8为1.7032mm。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型是在一维、准三维、全三维气动、热力分析计算该第二级动叶片的全三维设计，计算精度高，使本实用新型的安全性和高效性得到有机结合，保证在变工况下能安全高效运行，并且经过反复的实验和计算验证，可以确定在本实用新型所有各项物理参数取值范围的组合形式共同作用下，主流区内流动情况得到明显改善，动叶片端区的分离严重情况也得到了有效控制，最终使得使该动叶片的空气动力效率提高了0.4％-0.7％、使用寿命延长了1.1-1.2倍，可靠性和耐久性均得到了显著提高。
2、在保证该动叶片的外形结构尺寸满足设计要求的基础上，还使得第二级动叶片的装配变得更加方便，从多方面来看，调整后的第二级动叶片在使用效果较调整前得到了显著优化。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为叶片型线部分各截面断层叠合示意图；
图3为叶片参数B、b、DE、Dmax的示意图；
图4为叶片出气边厚度的示意图；
图5为叶片进气角的示意图；
其中：1叶片工作部分、2中间体、3叶根。
具体实施方式：
如图1至图5所示，本实用新型为一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，包括叶片工作部分1、中间体2和叶根3，叶片工作部分1、中间体2和叶根3由上到下制成一体，所述叶片工作部分1的型线为变截面扭叶片，沿动叶片高度截面形状不同，截面面积由中间体2至叶片工作部分1的顶部逐渐减小，相邻两截面间有相对扭转，以叶根3靠近中间体2的叶根3截面O-O为基准，由截面O-O向上依次定义为截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E、截面F-F、截面G-G和截面H-H，且截面A-A至截面H-H的截面高度的变化范围在15～255.968mm之间，与之对应的轴向宽度B的变化范围在73.9763～46.5575mm之间，弦长b的变化范围在70.6103～84.7701mm之间，进气角α的变化范围在31.9383°～99.7900°之间，型线最大厚度Dmax的变化范围在31.9598～9.6664mm之间，出气边厚度DE的变化范围在1.2006～2.7926之间。这样设计能保证转子的最佳受力状态，并避免在叶根3和承载面处出现应力峰值。
进一步地，所述截面A-A位于中间体2上，截面A-A的截面高度为15mm，所述截面A-A的截面高度是指从截面O-O到截面A-A之间的高度，该位置所对应的轴向宽度B1为73.9763mm、弦长b1为77.3506mm、进气角α1为31.9383°、型线最大厚度Dmax1为31.9598mm、出气边厚度DE1为2.7926mm。
进一步地，所述截面B-B位于中间体2上，截面B-B的截面高度为38.2497mm，所述截面B-B的截面高度是指从截面O-O到截面B-B之间的高度，该位置所对应的轴向宽度B2为70.9753mm、弦长b2为70.6103mm、进气角α2为43.5718°、型线最大厚度Dmax2为27.8860mm、出气边厚度DE2为1.9166mm。
进一步地，所述截面C-C位于叶片工作部分1上，截面C-C的截面高度为75mm，所述截面C-C的截面高度是指从截面O-O到截面C-C之间的高度，该位置所对应的轴向宽度B3为66.3396mm、弦长b3为70.7646mm、进气角α3为50.4741°、型线最大厚度Dmax3为23.185mm、出气边厚度DE3为1.2176mm。
进一步地，所述截面D-D位于叶片工作部分1上，截面D-D的截面高度为115mm，所述截面D-D的截面高度是指从截面O-O到截面D-D之间的高度，该位置所对应的轴向宽度B4为61.6754mm、弦长b4为70.9891mm、进气角α4为51.8465°、型线最大厚度Dmax4为19.2968mm、出气边厚度DE4为1.1320mm。
进一步地，所述截面E-E位于叶片工作部分1上，截面E-E的截面高度为155mm，所述截面E-E的截面高度是指从截面O-O到截面E-E之间的高度，该位置所对应的轴向宽度B5为57.4813mm、弦长b5为74.2544mm、进气角α5为70.4255°、型线最大厚度Dmax5为17.0834mm、出气边厚度DE5为1.3320mm。
进一步地，所述截面F-F位于叶片工作部分1上，截面F-F的截面高度为195mm，所述截面F-F的截面高度是指从截面O-O到截面F-F之间的高度，该位置所对应的轴向宽度B6为53.1963mm、弦长b6为78.5236mm、进气角α6为99.79°、型线最大厚度Dmax6为14.3034mm、出气边厚度DE6为1.2006mm。
进一步地，所述截面G-G位于叶片工作部分1上，截面G-G的截面高度为235mm，所述截面G-G的截面高度是指从截面O-O到截面G-G之间的高度，该位置所对应的轴向宽度B7为48.7301mm、弦长b7为82.8392mm、进气角α7为86.4032°、型线最大厚度Dmax7为11.0046mm、出气边厚度DE7为1.2890mm。
进一步地，所述截面H-H位于叶片工作部分1上，截面H-H的截面高度为255.968mm，所述截面H-H的截面高度是指从截面O-O到截面H-H之间的高度，该位置所对应的轴向宽度B8为46.5575mm、弦长b8为84.7701mm、进气角α8为78.5629°、型线最大厚度Dmax8为9.6664mm、出气边厚度DE8为1.7032mm。
在叶型造型时，根据第二级动叶片对叶片参数的要求，本实施例叶片的轴向宽度B、进气角α、型线最大厚度Dmax在相应取值范围内，各几何参数组合形式更加合理，经优化得到更为光顺的叶型型线，攻角大小更加恰当，主流区内流动得到明显改善，动叶片端区的分离现象得到了有效控制，动叶片的空气动力效率提高了0.4％-0.7％，叶片使用寿命延长了1.1-1.2倍，可靠性和耐久性得到极大提高，使其使用效果显著优于调整前，数值模拟结果见下表。
| 方案 | 空气动力效率 |
| 调整前 | 0.8738 |
| 调整后 | 0.9474 |
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本实用新型不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本实用新型所公开，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，其特征在于，包括：叶片工作部分(1)、中间体(2)和叶根(3)，叶片工作部分(1)、中间体(2)和叶根(3)由上到下制成一体，所述叶片工作部分(1)的型线为变截面扭叶片，沿动叶片高度截面形状不同，相邻两截面间有相对扭转，且截面面积由中间体(2)至叶片工作部分(1)的顶部逐渐减小，以叶根(3)靠近中间体(2)的截面O-O为基准，由截面O-O向上依次定义为截面A-A、截面B-B、截面C-C、截面D-D、截面E-E、截面F-F、截面G-G和截面H-H，且截面A-A至截面H-H的截面高度的变化范围在15～255.968mm之间，与之对应的轴向宽度B的变化范围在73.9763～46.5575mm之间，弦长b的变化范围在70.6103～84.7701mm之间，进气角α的变化范围在31.9383°～99.7900°之间，型线最大厚度Dmax的变化范围在31.9598～9.6664mm之间，出气边厚度DE的变化范围在0.9890～2.7926mm之间。
2.如权利要求1所述的一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，其特征在于：所述截面A-A位于中间体(2)上，截面A-A的截面高度为15mm，该位置所对应的轴向宽度B1为73.9763mm、弦长b1为77.3506mm、进气角α1为31.9383°、型线最大厚度Dmax1为31.9598mm、出气边厚度DE1为2.7926mm。
3.如权利要求1所述的一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，其特征在于：所述截面B-B位于中间体(2)上，截面B-B的截面高度为38.2497mm，该位置所对应的轴向宽度B2为70.9753mm、弦长b2为70.6103mm、进气角α2为43.5718°、型线最大厚度Dmax2为27.8860mm、出气边厚度DE2为1.9166mm。
4.如权利要求1所述的一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，其特征在于：所述截面C-C位于叶片工作部分(1)上，截面C-C的截面高度为75mm，该位置所对应的轴向宽度B3为66.3396mm、弦长b3为70.7646mm、进气角α3为50.4741°、型线最大厚度Dmax3为23.185mm、出气边厚度DE3为1.2176mm。
5.如权利要求1所述的一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，其特征在于：所述截面D-D位于叶片工作部分(1)上，截面D-D的截面高度为115mm，该位置所对应的轴向宽度B4为61.6754mm、弦长b4为70.9891mm、进气角α4为51.8465°、型线最大厚度Dmax4为19.2968mm、出气边厚度DE4为1.1320mm。
6.如权利要求1所述的一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，其特征在于：所述截面E-E位于叶片工作部分(1)上，截面E-E的截面高度为155mm，该位置所对应的轴向宽度B5为57.4813mm、弦长b5为74.2544mm、进气角α5为70.4255°、型线最大厚度Dmax5为17.0834mm、出气边厚度DE5为1.3320mm。
7.如权利要求1所述的一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，其特征在于：所述截面F-F位于叶片工作部分(1)上，截面F-F的截面高度为195mm，该位置所对应的轴向宽度B6为53.1963mm、弦长b6为78.5236mm、进气角α6为99.79°、型线最大厚度Dmax6为14.3034mm、出气边厚度DE6为1.2006mm。
8.如权利要求1所述的一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，其特征在于：所述截面G-G位于叶片工作部分(1)上，截面G-G的截面高度为235mm，该位置所对应的轴向宽度B7为48.7301mm、弦长b7为82.8392mm、进气角α7为86.4032°、型线最大厚度Dmax7为11.0046mm、出气边厚度DE7为1.2890mm。
9.如权利要求1所述的一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片，其特征在于：所述截面H-H位于叶片工作部分(1)上，截面H-H的截面高度为255.968mm，该位置所对应的轴向宽度B8为46.5575mm、弦长b8为84.7701mm、进气角α8为78.5629°、型线最大厚度Dmax8为9.6664mm、出气边厚度DE8为1.7032mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921490483.2U CN210483812U (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921490483.2U CN210483812U (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210483812U true CN210483812U (zh) | 2020-05-08 |
Family
ID=70541194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921490483.2U Active CN210483812U (zh) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | 一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210483812U (zh) |
-
2019
- 2019-09-09 CN CN201921490483.2U patent/CN210483812U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7476086B2 (en) | Tip cambered swept blade | |
| CN203374321U (zh) | 低压转子的动叶片 | |
| CN201581936U (zh) | 大型60Hz汽轮机专用末级叶片 | |
| CN103557185B (zh) | 一种轴流泵导叶翼型优化设计方法 | |
| CN102434223A (zh) | 大流量空冷汽轮机低压级组末级叶片 | |
| CN210530928U (zh) | 一种中型燃气轮机用动力涡轮的首级导叶片 | |
| CN210483812U (zh) | 一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级动叶片 | |
| CN101344059A (zh) | 混流式水轮机反向s型转轮 | |
| CN106246459B (zh) | 一种风力机导风筒 | |
| CN103557034B (zh) | 一种应用于重型中低热值燃机的涡轮第二级导叶片 | |
| CN208763695U (zh) | 一种轻型燃气轮机用动力涡轮的首级导叶片 | |
| CN102278272B (zh) | 一种前突型水平轴风力机叶片 | |
| CN204060805U (zh) | 一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片 | |
| CN103510999B (zh) | 一种适用于重型燃气轮机的涡轮第二级动叶片 | |
| CN104295324B (zh) | 一种用于重型中低热值燃机的涡轮第三级导叶片 | |
| CN210564673U (zh) | 一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第二级导叶片 | |
| CN115329528A (zh) | 一种基于贝塞尔曲线的动力涡轮柳条叶型成型方法 | |
| JP5602060B2 (ja) | 風車翼およびこれを備えた風力発電装置ならびに風車翼の設計方法 | |
| CN209129673U (zh) | 一种中等功率燃气轮机用动力涡轮的第三级动叶片 | |
| CN115059516A (zh) | 一种燃气轮机动力涡轮柳条形导叶 | |
| CN208816191U (zh) | 一种燃气轮机用涡轮的第四级动叶片 | |
| CN203476791U (zh) | 一种燃气轮机用压气机的低压进口可转导叶片 | |
| CN202228426U (zh) | 大功率燃气轮机用压气机的首级导叶片 | |
| CN210152730U (zh) | 一种中型燃气轮机用动力涡轮的第一级动叶片 | |
| CN202209250U (zh) | 一种前突型水平轴风力机叶片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |