用于涡轮机转子轮的壳体.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102016324A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102016324A(43)申请公布日2011.04.13(21)申请号200980111087.7(51)Int.Cl.(22)申请日2009.03.25F04D27/02(2006.01)F04D29/16(2006.01)(30)优先权数据F04D29/68(2006.01)08520122008.03.28FRF04D29/52(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2010.09.27(86)PCT申请的申请数据PCT/FR2009/0505162009.03.25(87)PCT申请的公布数据WO2009/125135FR2009.10.15(71)申请人斯奈克玛地址法国巴黎(72)发明人安东尼·布鲁奈特奥利弗·多默克劳伦特·雅布隆斯基文森特·佩罗特(74)专利代理机构中国商标专利事务所有限公司11234代理人万学堂周伟明权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称用于涡轮机转子轮的壳体(57)摘要一种用于涡轮机转子轮(100)的壳体(10)具有多个周向槽(11，12，13)，每个周向槽的截面大致相同，其中，所述周向槽(11，12，13)的截面积(S1，S2，S3)从上游至下游从第一个槽(11)至最后的槽(13)而减小。通过以这种方式处理壳体，转子轮的效率被优化，且其喘振裕度改进。CN102634ACCNN102016324102016334AA权利要求书1/1页1.一种用于涡轮机转子轮(100)的壳体(10)，所述壳体具有内壁(15)，所述内壁围绕所述壳体的轴线呈大致柱形，所述柱形壁设置有多个周向槽(11，12，13)，每个周向槽的截面在轴向截面中大致相同，其特征在于，所述周向槽(11，12，13)的截面积(S1，S2，S3)从上游至下游从第一个槽(11)至最后的槽(13)而减小。2.根据权利要求1所述的壳体，其中，各所述槽的截面积(S1，S2，S3)从上游至下游的减小是线性的。3.根据权利要求1或2所述的壳体，其中，所述周向槽的第一个槽的深度(E1)大于位于更下游的随后的槽(12，13)的深度(E2，E3)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的壳体，其中，各所述周向槽的深度(E1，E2，E3)从上游至下游而减小。5.根据权利要求4所述的壳体，其中，各所述周向槽的深度的减小是线性的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的壳体，其中，所述周向槽的第一个槽(11)的宽度(D1)大于位于更下游的随后的槽的宽度(D2，D3)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的壳体，其中，各所述周向槽的宽度(D1，D2，D3)从上游至下游而减小。8.根据权利要求1至7中任一项所述的壳体，在相邻的槽之间设置有大致柱形的接合表面(16，17)，其中，所述接合表面的直径大致等于分别在所述槽的上游和下游测量到的所述壳体(10)的内直径(B1，B2)的平均值。9.根据权利要求1至8中任一项所述的壳体，其中，每个槽(11，12，13)大致在与所述壳体的轴线(F)垂直的平面中延伸。10.一种涡轮机，其包括转子轮(100)和根据权利要求1至9中任一项所述的壳体。2CCNN102016324102016334AA说明书1/4页用于涡轮机转子轮的壳体技术领域[0001]本发明涉及涡轮机转子轮领域，特别是涉及压缩机轮领域。在涡轮机中，与定子轮相关的转子轮形成压缩机级，该压缩机级具有压缩穿过其中流体的功能。一系列转子轮(即一组一个或多个转子轮)(例如用于压缩机)的设计和优化需要考虑两个目标。背景技术[0002]第一目标在于，具有良好的压缩效率。压缩效率可被定义为：通过等熵压缩从一系列转子轮的上游至下游而将理想施加于流体的能量除以实际施加于流体的能量之比。(在本文件中，上游和下游相对于通过系列化转子轮的流体的正常流动方向定义。)[0003]第二目标在于，确保足够的“喘振裕度”。喘振是压缩机内发生的流体不稳定现象，导致流动低频振动，并在流速、供应、压力和温度条件偏离于涡轮机正常操作范围时发生。由于这种不稳定现象常常产生大量能量，因而其使得涡轮机承受高程度的应力(静态和动态)。这样，易于理解的是，在开发系列化转子轮的过程中，不变的目标是尽可能扩展其正常操作范围，使得以其作为部件而构成的压缩机或涡轮机所具有“喘振裕度”足够且能够避免喘振现象。[0004]以已知的方式，针对转子轮形成特定布置，以优化第二目标，具体地为优化喘振裕度。[0005]在转子轮或叶片转子轮中，在操作中在静态壳体与移动叶片之间的径向间隙产生被称为间隙流动的次级流动。这种流动导致转子轮效率显著受损，在大多数情况下可能导致压缩机稳定性受损(喘振现象)。这样，为了满足前述第二目标并最大化转子