高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级动叶片的制作方法

专利名称：高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级动叶片的制作方法技术领域：本实用新型涉及一种压气机的动叶片。背景技术：目前的燃气轮机用的跨音速压气机首级叶片在国内产品单一，设计方法原始，计算精度较低，无法进行精确的气动计算和流场计算，从而使叶片型面设计不光顺，效率低，使用寿命短，已严重影响了压气机的安全运行。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级动叶片，以解决目前的高转速燃气轮机用的跨音速压气机首级动叶片效率低、使用寿命短、影响压气机安全运行的问题。本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是:叶片包括叶片工作部分和叶根，叶片工作部分和叶根由上到下制成一体，叶片工作部分的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间有相对扭转；定义截面B-B为基准面，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至截面W-W的截面高度为_6.10mm 179.28mm,轴向宽度为66.71 40.35mm,弦长为69.65 91.41mm,弯曲角为17.331° 65.096°，型线最大厚度为10.27 2.22mm，距离出气边距离为GH处的出气边厚度DE为1.54 0.34mm,叶片工作部分的总高度为168.65mm,叶根的宽度为73.66mm,叶根的总高度为14.72mm。本实用新型具有以下有益效果:本实用新型是在以一维、准三维、全三维气动、热力分析计算该首级动叶片的全三维设计，计算精度高，使得本实用新型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，增加了叶片的稳定性，提高了叶片效率，延长了动叶片使用寿命。图1是本实用新型的主视图，图2是图1的俯视，图3是图2的Q向视图，图4是叶片型线部分各截面断层叠合示意图，图5是叶型参数B、a ,Dmax的示意图，图6是图5的I点放大图。具体实施方式具体实施方式一:结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式的叶片包括叶片工作部分I和叶根2，叶片工作部分I和叶根2由上到下制成一体，叶片工作部分I的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间有相对扭转；其特征在于定义截面B-B为基准面，叶片工作部分I从靠近根部至顶部的截面的几何数据: 截面A-A至截面W-W的截面高度H为-6.1Omm 179.28mm，轴向宽度B为66.71 40.35mm，弦长 b 为 69.65 91.41mm，弯曲角 a 为 17.331。 65.096。，型线最大厚度Dmax为10.27 2.22mm，距离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为1.54 0.34mm,叶片工作部分的总高度L为168.65mm,叶根2的宽度W为73.66mm,叶根2的总高度 K 为 14.72mm ；叶片工作部分1截面A-A的截面高度h为-6.1Omm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为66.71mm、弦长b为69.65mm、弯曲角a为17.331°、型线最大厚度Dmax为10.27mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为1.54mm ；叶片工作部分1截面B-B的截面高度h为0_，该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为66.01mm、弦长b为70.02mm、弯曲角a为20.025°、型线最大厚度Dmax为10.10mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为1.49mm ；叶片工作部分1截面C-C的截面高度h为8.25mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为65.08_、弦长b为70.75_、弯曲角a为23.569°、型线最大厚度Dmax为9.83mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为1.40mm ；叶片工作部分1截面D-D的截面高度h为16.49mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为64.17mm、弦长b为71.65mm、弯曲角a为26.837°、型线最大厚度Dmax为9.33mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为1.30mm ；叶片工作部分1截面E-E的截面高度h为32.99mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为62.33mm、弦长b为73.71mm、弯曲角a为32.622°、型线最大厚度Dmax为7.87mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为1.1Omm ；叶片工作部分1截面F-F的截面高度h为49.48mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为60.12mm、弦长b为75.79mm、弯曲角a为37.799°、型线最大厚度Dmax为6.32mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.91mm ；叶片工作部分1截面G-G的截面高度h为65.98mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为57.55_、弦长b为77.82_、弯曲角a为42.572°、型线最大厚度Dmax为4.89mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.73mm ；叶片工作部分1截面H-H的截面高度h为82.47mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为54.93mm、弦长b为79.86mm、弯曲角a为46.855°、型线最大厚度Dmax为4.06mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.62mm ；叶片工作部分1截面J-J的截面高度h为98.96mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为52.75mm、弦长b为81.90mm、弯曲角a为50.767°、型线最大厚度Dmax为4.11mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.52mm ；叶片工作部分1截面K-K的截面高度h为115.46mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为50.76mm、弦长b为83.87mm、弯曲角a为54.052°、型线最大厚度Dmax为3.89mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.42mm ；叶片工作部分1截面L-L的截面高度h为131.95mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为48.30mm、弦长b为85.77mm、弯曲角a为57.195°、型线最大厚度Dmax为3.48mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.37mm ；叶片工作部分1截面M-M的截面高度h为140.21mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为46.78mm、弦长b为86.73mm、弯曲角a为58.863°、型线最大厚度Dmax为3.27mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.36mm ；叶片工作部分I截面N-N的截面高度h为148.45mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为45.40mm、弦长b为87.78mm、弯曲角a为60.297°、型线最大厚度Dmax为3.09mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.35mm ；叶片工作部分I截面P-P的截面高度h为151.38mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为45.40mm、弦长b为87.78mm、弯曲角a为60.297°、型线最大厚度Dmax为3.09mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.35mm ；叶片工作部分I截面R-R的截面高度h为158.50mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为43.57mm、弦长b为88.78mm、弯曲角a为62.418°、型线最大厚度Dmax为2.93mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.35mm ；叶片工作部分I截面T-T的截面高度h为164.94mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为42.41mm、弦长b为89.53mm、弯曲角a为63.382°、型线最大厚度Dmax为2.82mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.35mm ；叶片工作部分I截面U-U的截面高度h为168.86mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为41.84mm、弦长b为90.16mm、弯曲角a为63.759°、型线最大厚度Dmax为2.69mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.35mm ；叶片工作部分I截面V-V的截面高度h为173.19mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为41.22mm、弦长b为90.67mm、弯曲角a为64.318°、型线最大厚度Dmax为2.49mm、离出气边3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.35mm ；叶片工作部分I截面W-W的截面高度h为179.28mm,该位置所对应的叶片工作部分I的轴向宽度B为40.35mm、弦长b为91.41mm、弯曲角a为65.096°、型线最大厚度Dmax为2.22mm、离出气边 3距离为GH处的出气边3厚度DE为0.34mm。本实用新型用于功率为180-300丽的燃气轮机中，该燃气轮机的压气机转速为8000-10000r/min。具体实施方式二:结合图6说明本实施方式，本实施方式的GH为0.7mm。其他组成及连接关系与具体实施方式一相同。权利要求1.一种高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级动叶片，所述叶片包括叶片工作部分(I)和叶根⑵，叶片工作部分⑴和叶根⑵由上到下制成一体，叶片工作部分⑴的型线为变截面扭叶片，沿叶片高度截面形状不同，截面积由根部至顶部逐渐减小，相邻两截面间有相对扭转；其特征在于定义截面B-B为基准面，叶片工作部分(I)从靠近根部至顶部的截面的几何数据:截面A-A至截面W-W的截面高度⑶为-6.1Omm 179.28mm，轴向宽度(B)为 66.71 40.35mm，弦长(b)为 69.65 91.41mm，弯曲角(a )为 17.331。 65.096。，型线最大厚度(Dmax)为10.27 2.22mm，距离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为1.54 0.34mm,叶片工作部分的总高度(L)为168.65mm,叶根⑵的宽度(W)为`73.66mm,叶根(2)的总高度(K)为 14.72mm ； 叶片工作部分(I)截面A-A的截面高度(h)为-6.10mm，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为66.71mm、弦长(b)为69.65mm、弯曲角(a )为17.331°、型线最大厚度(Dmax)为10.27mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为1.54mm ；叶片工作部分(I)截面B-B的截面高度(h)为0mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度⑶为66.01mm、弦长(b)为70.02mm、弯曲角(a)为20.025°、型线最大厚度(Dmax)为10.10mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为1.49mm ； 叶片工作部分(I)截面C-C的截面高度(h)为8.25_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度⑶为65.08mm、弦长(b)为70.75mm、弯曲角(a)为23.569°、型线最大厚度(Dmax)为9.83mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为1.40mm ；叶片工作部分(I)截面D-D的截面高度(h)为16.49mm，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为64.17mm、弦长(b)为71.65mm、弯曲角(a)为26.837°、型线最大厚度(Dmax)为9.33mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为1.30mm ；叶片工作部分(I)截面E-E的截面高度(h)为32.99_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(B)为62.33mm、弦长(b)为73.71mm、弯曲角(a)为32.622°、型线最大厚度(Dmax)为7.87mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为1.1Omm ；叶片工作部分(I)截面F-F的截面高度(h)为49.48_，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为60.12mm、弦长(b)为75.79mm、弯曲角(a)为37.799°、型线最大厚度(Dmax)为6.32mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.91mm ；叶片工作部分(I)截面G-G的截面高度(h)为65.98_，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为57.55mm、弦长(b)为77.82mm、弯曲角(a)为42.572°、型线最大厚度(Dmax)为4.89mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.73mm ；叶片工作部分(I)截面H-H的截面高度(h)为82.47_，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为54.93mm、弦长(b)为79.86mm、弯曲角(a )为46.855°、型线最大厚度(Dmax)为4.06mm、离出气边`(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.62mm ；叶片工作部分(I)截面J-J的截面高度00为98.96mm，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为52.75mm、弦长(b)为81.90mm、弯曲角(a)为50.767°、型线最大厚度(Dmax)为4.11mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.52mm ；叶片工作部分(I)截面K-K的截面高度(h)为115.46_，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为50.76mm、弦长(b)为83.87mm、弯曲角(a )为54.052°、型线最大厚度(Dmax)为3.89mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.42mm ；叶片工作部分(1)截面L-L的截面高度(h)为131.95mm，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(B)为48.30mm、弦长(b)为85.77mm、弯曲角(a)为57.195°、型线最大厚度(Dmax)为3.48mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.37mm ；叶片工作部分(1)截面M-M的截面高度(h)为140.21mm，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为46.78mm、弦长(b)为86.73mm、弯曲角(a )为58.863°、型线最大厚度(Dmax)为3.27mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.36mm ；叶片工作部分(1I)截面N-N的截面高度(h)为148.45_，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为45.40mm、弦长(b)为87.78mm、弯曲角(a )为60.297°、型线最大厚度(Dmax)为3.09mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.35mm ；叶片工作部分(1)截面P-P的截面高度00为151.38_，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为45.40mm、弦长(b)为87.78mm、弯曲角(a )为60.297°、型线最大厚度(Dmax)为3.09mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.35mm ；叶片工作部分(1)截面R-R的截面高度00为158.50_，该位置所对应的叶片工作部分(I)的轴向宽度(B)为43.57mm、弦长(b)为88.78mm、弯曲角(a)为62.418°、型线最大厚度(Dmax)为2.93mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.35mm ；叶片工作部分(1)截面T-T的截面高度(h)为164.94mm，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为42.41mm、弦长(b)为89.53mm、弯曲角(a)为63.382°、型线最大厚度(Dmax)为2.82mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.35mm ；叶片工作部分(1)截面U-U的截面高度(h)为168.86_，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为41.84mm、弦长(b)为90.16mm、弯曲角(a)为63.759°、型线最大厚度(Dmax)为2.69mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.35mm ；叶片工作部分(1)截面V-V的截面高度(h)为173.19mm，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为41.22mm、弦长(b)为90.67mm、弯曲角(a)为64.318°、型线最大厚度(Dmax)为2.49mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.35mm ；叶片工作部分(1I)截面W-W的截面高度(h)为179.28_，该位置所对应的叶片工作部分⑴的轴向宽度⑶为40.35mm、弦长(b)为91.41mm、弯曲角(a)为65.096°、型线最大厚度(Dmax)为2.22mm、离出气边(3)距离为GH处的出气边(3)厚度(DE)为0.34mm。2.根据权利要求1所述高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级动叶片，其特征在于GH为 0.7mm n专利摘要高转速燃气轮机用跨音级压气机的首级动叶片，它涉及一种压气机的动叶片。它为了解决目前的高转速燃气轮机用的跨音速压气机首级动叶片效率低、使用寿命短、影响压气机安全运行的问题。定义截面B-B为基准面，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至截面W-W的截面高度H为-6.10mm～179.28mm，轴向宽度B为66.71～40.35mm，弦长b为69.65～91.41mm，弯曲角α为17.331°～65.096°，型线最大厚度Dmax为10.27～2.22mm，距离出气边距离为GH处的出气边厚度DE为1.54～0.34mm，叶片工作部分的总高度L为168.65mm。本实用新型用于高转速燃气轮机用跨音级压气机中。文档编号F04D29/38GK203146418SQ201320191029公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月16日 优先权日2013年4月16日发明者张秋鸿, 张宏涛, 王玲, 冯永志, 张成义, 张春梅, 赵俊明, 张文军, 黄伟成, 葛春醒, 李昕, 黄揆, 张连杰 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司