[發明專利]渦輪機葉片

有效

• 申請號: 200680023752.3
• 申請日: 2006-06-30
• 公開（公告）號: CN101213353A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: R·格賴姆;S·哈瓦克基亞;I·W·麥克貝恩
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14;F04D29/32
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王瓊

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的渦輪機葉片。此外，它還包括渦輪機、尤其是蒸汽輪機的轉子和定子，及它還包括具有這種葉片的渦輪機本身。

背景技術

就渦輪機而言，尤其就具有沒有扭曲的葉片的渦輪而言，葉片伸展上的級的反作用程度局部偏離平均設計的反作用程度。反作用程度相對于中心部分向著轂減少，同時它向著殼體增大。在這種情況下，反作用程度減少意味著經過該級的定子葉列上的壓降相對增加，同時反作用程度增大意味著經過轉子葉列上的壓降相對增大。即，經過葉片環上的壓差在葉片頂部上在每種情況下變大，在葉片頂部上，泄漏損失較大，其結果是產生了溢流，并且易感知地反作用到壓差上。

借助葉片翼型來抵消轂處的定子葉片的葉片頂部上的和殼體處的轉子葉片的葉片頂部上的泄漏增大，該葉片翼型相對于單純的徑向傾斜一個傾斜角度。溢流損失例如借助定子葉片的葉片翼型可以被減少，該定子葉片借助它們的壓力面向著轂傾斜幾度。借助相同的表示，如果轉子葉片的葉片翼型(airfoil)借助它們的吸氣面向著轂傾斜幾度，那么溢流損失也被減少了。借助葉片翼型的傾斜，在葉片通道中產生了額外的徑向壓力場。因此，但是，例如在定子葉片通道處于殼體區域內的情況下，它導致二次流動場進一步被吸入到中心流中，這導致二次流損失增大了。

因此，借助使葉片翼型傾斜，減少了溢流損失，但是另一方面，二次流損失增大了，因此它們的增大很快過度補償了溢流損失的減少量。因此，借助葉片翼型的傾斜，在溢流損失減少時設定了相對嚴格的實際極限。

發明內容

除了許多其它的目的之外，本發明的目的是公開了一種在引文部分所述的渦輪機，該渦輪機克服了現有技術的缺點。本發明的目的例如是以這樣的方式公開一種渦輪機葉片，即在轂-側端的區域內，葉片翼型傾斜的優點得到利用，并且位于外葉片環直徑上的這個區域內的缺點不會產生。

除了這里所描述的結構與它一起所產生的一系列其它優點之外，描述在權利要求1中的渦輪機葉片還滿足這個要求。因此，它涉及具有葉片翼型的渦輪機葉片，其中葉片翼型通過葉片翼型的縱向范圍從葉片根部延伸到葉片頂部。在這種情況下，葉片根部具有葉片平臺，葉片翼型落座在該葉片平臺上。此外，葉片翼型具有所謂的“積疊線”。就定子葉片的實施例而言，這個被限定在葉片翼型的后邊緣上，及就轉子葉片的實施例而言，它被定義為這樣的線，即該線與這樣的一些部分上的所有輪廓橫截部分的質心互連，即這些橫截部分布置在葉片翼型的縱向范圍內。扭曲葉片翼型的積疊線可以被理解為這樣的線，即葉片翼型環繞著該線扭轉地變形或者扭曲，或者被理解為這樣的線，即在葉片翼型的縱向范圍內相互跟隨的所有葉片翼型輪廓環繞著該線被扭曲。

葉片翼型的后邊緣在一個實施例中被定義為這些的點的數目，即葉片翼型輪廓的拱形線以該數目在每種情況下穿過流出側上的葉片翼型輪廓。

葉片翼型的傾斜角度例如參見Traupel：“ThermischeTurbomaschinen”【“Thermal?Turbomashines”】Volume?1，1^th?edition，springer-Verlag?2001，被定義為這樣的角度，即渦輪機中的渦輪機葉片的葉片翼型從徑向傾斜一個該角度。在這種情況下，在渦輪機的橫截面平面中及沿著圓周方向產生了傾斜。在葉片翼型被扭曲的情況下，在積疊線上測量出傾斜角度，及事實上，它作為這樣的角度，即在安裝圓周方向和安裝徑向所跨過的平面上，積疊線的投影與安裝徑向之間形成該角度。就這里所公開的葉片而言，積疊線以這樣的方式進行彎曲，以致傾斜角度沿著葉片翼型的縱向范圍改變。在這種情況下，根據本發明傾斜角度沿著葉片翼型的縱向范圍在兩個不同的區域內進行變化，其中一個區域延伸到0.7±0.1的相對葉片長度上，并且傾斜角度為7±3度，及鄰近它的第二區域延伸到1的相對葉片長度，及在第二區域的端部上，傾斜角度剛好是0±2度。的變化從轂到殼體變得更小。