專利名稱:不等距變葉型葉柵的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及葉輪機械葉片葉柵,特別是涉及一種葉片節距不相等,相鄰葉片葉型不同的葉片葉柵。
通常工業上使用的汽輪機、渦輪發動機、壓氣機和風機等葉輪機械中的關鍵部件是葉片葉柵,如
圖1所示。葉片葉柵的性能決定著葉輪機械的效率,葉片葉柵的性能越好,葉輪機械的效率越高。
葉柵是由多個葉片組成,如圖2所示。節距就是葉柵中相鄰葉片之間的間隔,所有葉片之間的間隔都相等的葉柵稱為等距葉柵,葉片之間的間隔不相等的葉柵稱為不等距葉柵。葉柵中所有葉片形狀相同的稱為同葉型葉柵,葉柵中葉片形狀不同的稱為變葉型葉柵。通常所說的葉片葉柵指的是等距的、同葉型葉柵。
目前,葉輪機械中葉片葉柵一般是同一個葉柵中葉片之間的節距相等,并且整個葉柵中采用相同的葉型,也就是等距的、同葉型葉柵種葉柵的缺點在于葉片數量多,從而增加了葉輪機械的重量,不利于提高葉片葉柵的氣動性能。
本實用新型的目的本實用新型的目的在于,一方面通過改變葉柵中葉片之間的節距來減少葉片數量,最終減輕葉輪機械的重量;另一方面通過節距和葉片形狀的改變來控制葉柵流道內的流動分布,增大葉片負荷,在葉柵損失不增加或增加不大的情況下,提高葉片葉柵的氣動性能,最終提高葉輪機械的效率,從而提供一種不等距變葉型葉柵。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型提出的不等距變葉型葉柵,包括在軸上安裝3片以上葉片,其特征在于;所有葉片之間的節距不相等,葉片采用變葉型葉片。該葉柵與常規的等距同葉型葉柵相比,一方面葉柵中相鄰葉片之間的間隔有的不變,有的增大,這樣所有葉片之間的節距就是不相等的了,所以稱之為不等距葉柵,葉片的節距增大了,相應的葉柵中的葉片數就要減少,整個葉柵的重量就會減輕;另一方面葉柵中相鄰葉片的形狀不相同,所以稱之為變葉型葉柵,葉型變化的目的是在一部分葉片的壓力面上產生穩定的旋渦運動,而在葉片吸力面上使流動加速,這樣這一部分葉片的負荷必定增大,同時使另一部分葉片的壓力面附近的流動順利流過葉柵通道,不產生旋渦運動,這樣葉柵的損失將會減小。上述各方面作用的綜合結果將會是葉輪機械的重量減輕,葉柵的負荷增大,雖然葉柵損失可能有所增加,但最終結果是葉輪機械的效率提高,對渦輪發動機來說,其推重比也增大。
本實用新型的效果本實用新型提供的不等距變葉型葉柵。相對于常規的等距同葉型葉柵,不等距變葉型葉柵的損失不變或可能有所增加,但葉柵的重量可減輕約20%甚至更大,葉柵的負荷增大在40%以上,最終可使葉輪機械的效率提高1~1.5%甚至更大。
以下結合附圖及實施例對本實用新型進行詳細地說明
圖1是環型葉柵示意圖2是平面葉柵三維示意圖;圖3是等距同葉型平面葉柵二維示意圖;圖4是不等距變葉型平面葉柵二維示意圖;圖面說明如下1-葉型1, 2-葉型2, 3-節距1, 4-節距2,5-節距3, 6-節距4。
實施例1按圖4制作一臺用于汽輪機的不等距變葉型平面葉柵,將8片葉柵加工成圖4所示意的變葉型平面葉柵形狀,其葉片1與葉片2間的節距1與葉片2和葉片3間節距2不同;葉片3與葉片4間節距3葉片4與葉片5節距4相同;其余葉片之間節距依次類推、葉片2的形狀是葉片1的變葉型,其余葉片形狀按葉片1和2的形狀依次類推,即加工成不等距變葉型葉柵。
實施例2用于渦輪發動機、壓氣機、風機的葉柵,都可加工成圖4所示意的形狀,即加工成所有的葉片間的節距不等距,所有的葉片形狀不同的變葉型葉柵,其葉片間的節距和葉片的形狀根據需要而變化。
權利要求1.一種不等距變葉型葉柵包括在軸上安裝3片以上葉片,其特征在于所有葉片之間的節距不相等,葉片形狀不同。
2.按權利要求1所述的一種不等距變葉型葉柵,其特征在于所述的葉片形狀是變葉型葉片。
專利摘要本實用新型涉及一種不等距變葉型葉柵。該葉柵中葉片之間的節距不相等,葉片的形狀不相同,節距的大小和葉片的形狀不受限,可根據需要選取,以使葉柵的氣動性能最好,使葉輪機械的效率最高。相對于常規的等距同葉型葉柵,不等距變葉型葉柵的損失不變或可能有所增加,但葉柵的重量可減輕20%甚至更大,葉柵的負荷增大在40%以上,最終可使葉輪機械的效率提高1~1.5%甚至更大。
文檔編號F01D5/30GK2440115SQ0025456
公開日2001年7月25日 申請日期2000年9月20日 優先權日2000年9月20日
發明者趙桂林, 聞潔 申請人:中國科學院力學研究所