用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶.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CN106122107A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610802569.9(22)申请日2016.09.05(71)申请人上海电气燃气轮机有限公司地址200240上海市闵行区江川路333号(72)发明人朱芳赵连会何磊(74)专利代理机构上海光华专利事务所31219代理人雷绍宁(51)Int.Cl.F04D29/54(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶(57)摘要本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，包括静叶主体，静叶主体包括叶根部、叶中部和叶尖部，叶中部位于叶根部与叶尖部之间，叶中部的重心积叠轴线沿多级轴流压气机主轴的径向延伸，叶根部向吸力面正弯，叶尖部向压力面反弯。采用叶根部正弯、叶尖部反弯的形式，应用于多级轴流压气机时，能够显著改善静叶根部流动分离、平衡静叶展向负荷分布、提高静叶失速裕度、减少静叶损失，并能够扩展跨音动叶尖部的稳定工作范围，从而在整个展向范围降低流动损失，扩展跨音级的失速裕度。CN106122107ACN106122107A权利要求书1/1页1.一种用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，包括静叶主体(100)，其特征在于，所述静叶主体(100)包括叶根部(101)、叶中部(102)和叶尖部(103)，所述叶中部(102)位于所述叶根部(101)与所述叶尖部(103)之间，所述叶中部(102)的重心积叠轴线(102a)沿所述多级轴流压气机主轴的径向延伸，所述叶根部(101)向吸力面(A)正弯，所述叶尖部(103)向压力面(B)反弯。2.根据权利要求1所述的用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，其特征在于，所述叶根部(101)的高度为所述静叶主体(100)高度的15％-25％。3.根据权利要求1所述的用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，其特征在于，所述叶尖部(103)的高度为所述静叶主体(100)高度的15％-25％。4.根据权利要求1所述的用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，其特征在于，所述叶根部(101)处的压力面(B)与轮毂外表面(C)之间的夹角为10°-30°。5.根据权利要求1所述的用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，其特征在于，所述叶尖部(103)处的吸力面(A)与气缸内表面(D)之间的夹角为5°-20°。6.根据权利要求1所述的用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，其特征在于，所述叶根部(101)、所述叶中部(102)和所述叶尖部(103)之间均平滑过渡。7.根据权利要求6所述的用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，其特征在于，所述叶根部(101)、所述叶中部(102)和所述叶尖部(103)之间的过渡区域均采用光顺处理。2CN106122107A说明书1/3页用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶技术领域[0001]本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶。背景技术[0002]现有燃气轮机压气机普遍采用三维叶片设计技术，即通过改变叶片的重心积叠轴线或各截面相对叶型特征实现叶片弯、掠等几何形式，从而有效控制压气机内部的强三维流动，减少流动损失，延缓流动分离，提高压气机效率和失速裕度。但由于压气机内部三维粘性流场的复杂性，弯掠叶片对流动的影响机理目前仍未得到确定的解释。[0003]目前在燃气轮机压气机中使用的弯曲静叶均采用叶根和叶尖正弯的几何形式，即弯曲后吸力面为凹面，从而产生叶根和叶尖静压高、叶中静压低的“C”型压力分布，使得两端的低能气流向叶中区域径向迁移，改善端区的角区流动。但是，叶根和叶尖均正弯会恶化叶中的流动，使得叶中区域损失增加，而且正弯也会导致叶根和叶尖的冲角增加，不利于该区域的失速裕度。反弯的形式是弯曲后压力面为凹面，反弯能够起到与正弯相反的作用，可驱使低能气流从叶中流向两端，从而改善叶中区域的流动，同时通过降低叶根和叶尖的负荷来减少上游动叶出口反压，降低上游动叶负荷。但由于目前采用弯曲静叶主要是为了控制角区流动分离，因此反弯在燃气轮机压气机中并没有得到应用。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种能够平衡静叶展向负荷分布、提高静叶失速裕度、减少静叶损失的用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，以克服现有技术的上述缺陷。[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于多级轴流压气机的复合弯曲静叶，包括静叶主体，静叶主体包括叶根部、叶中部和叶尖部，叶中部位于叶根部与叶尖部之间，叶中部的重心积叠轴线沿多级轴流压气机主轴的径向延伸，叶根部向吸力面正弯，叶尖部向压力面反弯。[0006]优选地，叶根部的高度为静叶主体高度的15％-25％。[0007]优选地，叶尖部的高度