用于有护罩的转轮的叶片和包含所述叶片的有护罩的转轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107044376A(43)申请公布日2017.08.15(21)申请号201710065588.2(22)申请日2017.02.06(30)优先权数据16290028.62016.02.05EP(71)申请人通用电气再生能源技术公司地址法国格勒诺布尔(72)发明人K.图森M.萨布兰L.博纳尔(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人万欣胡斌(51)Int.Cl.F03B3/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图7页(54)发明名称用于有护罩的转轮的叶片和包含所述叶片的有护罩的转轮(57)摘要本发明涉及用于有护罩的转轮的叶片和包含所述叶片的有护罩的转轮，具体而言涉及有护罩的卡普兰式水轮机以及有护罩的螺桨型的水轮机。更特别地，本发明涉及一种用于这样的有护罩的涡轮机的叶片。成为本发明基础的基本想法是在叶片的压力侧上添加小翼以消除在叶片和护罩之间的大的间隙，以为了改善性能、减少边界空蚀并且改善鱼类友好度。CN107044376ACN107044376A权利要求书1/1页1.一种用于有护罩的转轮的叶片(1)，所述叶片构造成在环状地位于所述转轮周围的外部的护罩(6)内旋转，其特征在于，该叶片(1)包含向上延伸并且位于叶片压力侧(4)上的小翼(3)。2.根据前述权利要求所述的叶片(1)，其特征在于，所述小翼(3)位于所述叶片(1)的后缘附近。3.根据权利要求1或2所述的叶片(1)，其特征在于，所述小翼(3)具有流体动力学的轮廓。4.根据前述权利要求所述的叶片(1)，其特征在于，所述小翼具有圆形的前缘(7)。5.根据前述权利要求中任一项所述的叶片(1)，其特征在于，所述小翼(3)具有与所述叶片(1)的圆角接合部(8)。6.一种有护罩的转轮，其特征在于，该转轮包含根据前述权利要求中任一项所述的叶片(3)。7.一种用于修复有护罩的转轮的方法，所述转轮包含构造成在环状地位于转轮周围的护罩内旋转的一个或多个叶片(1)，所述方法的特征在于，该方法包含给所述一个或多个叶片(1)提供位于所述叶片压力侧(4)上且向上延伸的小翼(3)的步骤。8.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述小翼通过焊接连接到所述叶片(1)。9.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，在叶片和小翼之间的所述连接执行成沿焊接部分建立圆角接合部。10.根据权利要求7所述的用于修复有护罩的转轮的方法，其特征在于，所述小翼(3)包括在所述叶片(1)的铸件中。2CN107044376A说明书1/3页用于有护罩的转轮的叶片和包含所述叶片的有护罩的转轮技术领域[0001]本发明涉及一种有护罩的(shrouded)卡普兰式水轮机(Kaplanhydraulicturbine)或螺桨式水轮机并且更通常涉及一种用于水轮机的转轮(runner)。更特别地，本发明涉及一种用于这样的有护罩的涡轮机的叶片。背景技术[0002]众所周知，卡普兰式和螺桨式转轮叶片可比转轮护罩低得多地延伸，这主要由于液压(hydraulic，有时称为水力)约束考虑以及限制的可用的空间。由于这样因此创造了靠近后缘的叶片顶端间隙的扩大。[0003]大的顶端间隙是造成增加的泄漏流的原因，该泄漏流引起了效率的减少、增加的边界空蚀(cavitation)以及增加的鱼类死亡率。[0004]对于需要在最高的开度(opening)处比由护罩空间允许的可用的空间的长的叶片长度的涡轮机来说，顶端间隙的特性和尺寸可通过设计具有曲线形的后缘轮廓的叶片改变。[0005]曲线形的后缘是在护罩处局部地降低叶片高度而在需要的地方在较小的半径处维持叶片的大的高度的结果。[0006]在大多数情况中，该解决办法证明是不够的，因为需要的叶片长度导致几乎垂直的后缘，引起了增加的泄漏流以及叶片顶端涡流的形成，类似于在标准型的间隙中经历的那样。发明内容[0007]本发明的一个目标是通过提供如在独立权利要求1中充分地限定的用于有护罩的螺桨式或卡普兰式转轮的叶片解决上述的技术上的问题。[0008]本发明的另一目标是提供如在独立权利要求6中充分地限定的有护罩的螺桨式或卡普兰式转轮。[0009]本发明的另一目标是提供如在独立权利要求7中充分地限定的用于修复(rehabilitate)现有的有护罩的螺桨式或卡普兰式转轮的方法。[0010]根据本发明的一个方面，该目标通过用于有护罩的转轮的构造成在环状地位于转轮周围的外部的护罩内旋转的叶片获得，其中叶片包含位于叶片压力侧上并且向上延伸的小翼。[0011]根据本发明的一个优选方面，小翼位于叶片的后缘附近。[0012]根据本发明的一个优选方面，小翼具有流体动力学的轮廓。[0013]根据本发明的一个优选方面，小翼具有圆形的前缘。[