[發明專利]渦輪葉片設計方法

有效

• 申請號: 201310563810.3
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103541774A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 周代偉;關啟輝;楊建道;王恭義;吳曉明;楊銳;史立群;程凱
• 申請（專利權）人: 上海汽輪機廠有限公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 葉琦玲

1.一種渦輪葉片設計方法，其特征在于包括以下步驟：

1）測量汽輪機中的蒸汽的流速和動葉的圓周速度，得到蒸汽的流速與動葉的圓周速度的速度比；

2）根據蒸汽的流速與動葉的圓周速度的速度比、蒸汽的流動方向和膨脹規律，得到符合要求的葉片的汽動參數，所述葉片的汽動參數包括進汽角、出汽角、安裝角、喉節比、重疊度、最佳相對柵距范圍；

3）沿葉片高度方向，將葉片分為N個橫截面，所述橫截面的葉型輪廓由背弧、內弧和出汽邊小圓組成，其中背弧、內弧符合Bezier曲線，出汽邊小圓與背弧、內弧相切；

4）將根部橫截面記為S01截面，中徑橫截面記為S02截面，頂部橫截面記為S03截面，其余橫截面為插值截面；

5）分別調整S01截面、S02截面、S03截面的背弧、內弧的Bezier曲線控制點P，得到S01截面、S02截面、S03截面的型值點和中弧線，使S01截面、S02截面、S03截面的進汽角、出汽角符合葉片的汽動參數要求；

6）分別調整S01截面、S02截面、S03截面，使S01截面、S02截面、S03截面同時滿足安裝角、喉節比、重疊度、最佳相對柵距范圍的要求；

7）S01截面、S02截面、S03截面調整完畢后，將該三個截面的重心在轉子的徑向輻射線上重合，得到該三個截面的全部型值點坐標（x，y，z）；

8）將S01截面、S02截面、S03截面的每一個相對應的型值點，分別投影在XZ平面和YZ平面上，用二次曲線公式、插值求得N個橫截面的葉型坐標；

9）由S01截面、S02截面、S03截面和插值截面形成完整葉型。

2.根據權利要求1所述的渦輪葉片設計方法，其特征在于：所述步驟3）中橫截面的數量N為9至19。

3.根據權利要求1所述的渦輪葉片設計方法，其特征在于：所述步驟5）中S01截面、S02截面、S03截面的背弧、內弧的Bezier曲線控制點P的數量為5～10個。

4.根據權利要求1所述的渦輪葉片設計方法，其特征在于，所述步驟6）中S01截面、S02截面、S03截面的調整方式包括以下四種：旋轉葉型，改變安裝角；修改葉型，調整進汽角；改變柵距；縮放葉型。