專(zhuān)利名稱(chēng)：用于流體機(jī)械的葉柵和帶有這種葉柵的流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于流體機(jī)械的葉柵，特別地用于蒸汽渦輪機(jī)，其包括多個(gè)成型 (profiliert)葉片，特別地為成型動(dòng)葉片(Laufschaufel)，所述成型動(dòng)葉片包括吸力側(cè)、 壓力側(cè)、骨線(xiàn)(Skelettlinie)、葉片前緣以及葉片后緣，本發(fā)明還涉及一種帶有這種葉柵的 流體機(jī)械。
背景技術(shù)：
在流體機(jī)械(例如蒸汽渦輪機(jī))中，特別地，可壓縮的流體(例如蒸汽)被轉(zhuǎn)向而 通過(guò)一個(gè)或多個(gè)葉柵并從而在葉柵上施加力。如果該葉柵是活動(dòng)的，該流體驅(qū)動(dòng)該動(dòng)葉柵 并從而做功。為了使流體轉(zhuǎn)向，特別地在下游的動(dòng)葉片上方也可以設(shè)有固定的所謂導(dǎo)引葉柵。對(duì)于現(xiàn)今的葉柵，特別地對(duì)于蒸汽渦輪機(jī)的動(dòng)葉片，在流動(dòng)通道中(該流動(dòng)通道 在葉片的壓力側(cè)和沿圓周方向相鄰的葉片的吸力側(cè)之間被限定)發(fā)生顯著的流體加速，該 流體的靜壓相應(yīng)在轉(zhuǎn)向的葉柵后面明顯更小，從而該流體在流動(dòng)通道中膨脹。現(xiàn)在使用的葉片安裝角，即葉片前緣和葉片后緣處的切線(xiàn)與圓周方向包夾的角 度，在64°至72°之間的范圍中。這里葉片前緣和葉片后緣之間的弦長(zhǎng)達(dá)到63mm，而分隔 比例，即相鄰的葉片的吸力側(cè)平行于軸線(xiàn)方向的切線(xiàn)之間的沿圓周方向的距離與弦長(zhǎng)的商 達(dá)到0. 85至1. 1之間的范圍。為此，理想的葉片前緣的入流至圓周方向的入流角度根據(jù)使 用范圍在37°和47°之間，而葉片后緣的出流角度在21°和29°之間的范圍中，其與入流 角度顯著不同。這種已知的葉柵不是最理想的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，改進(jìn)用于流體機(jī)械的葉柵。該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1、5或6的特征的葉柵實(shí)現(xiàn)。權(quán)利要求10保護(hù)帶有這 種葉柵的流體機(jī)械，從屬權(quán)利要求涉及有利的進(jìn)一步構(gòu)造。用于流體機(jī)械(例如蒸氣渦輪機(jī)或燃?xì)鉁u輪機(jī)、增壓器等等)的葉柵具有多個(gè)成 型葉片，所述成型葉片包括吸力側(cè)、壓力側(cè)、骨線(xiàn)和弦長(zhǎng)，該成型葉片沿圓周方向彼此相鄰布置。方向描述如“圓周方向”、“半徑方向”和“軸線(xiàn)方向”在本領(lǐng)域中參考流體機(jī)械的 轉(zhuǎn)子。一般以骨線(xiàn)或(剖面)中線(xiàn)(或拱線(xiàn))來(lái)稱(chēng)呼優(yōu)選地沿軸線(xiàn)方向和/或半徑方向彎 曲的線(xiàn)，其與吸力側(cè)和壓力側(cè)具有相同的距離，即在截面中正好在壓力側(cè)和吸力側(cè)之間。葉 片的剖面輪廓關(guān)于它的骨線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。換而言之，骨線(xiàn)是在剖面中作出的圓心的連線(xiàn)。吸力側(cè) 或壓力側(cè)是通過(guò)動(dòng)葉片截面的兩個(gè)沿圓周方向間隔開(kāi)的外表面限定的，該動(dòng)葉片截面垂直 于半徑方向。該葉柵可以例如作為動(dòng)葉柵形成蒸汽渦輪機(jī)的一級(jí)。在這種情況中，吸力側(cè)和壓力側(cè)優(yōu)選地沿渦輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向凸出而彎曲，其中吸力側(cè)沿旋轉(zhuǎn)方向位于壓力側(cè)前方， 從而通過(guò)渦輪而流動(dòng)的流體使葉柵并因此使承載該葉柵的渦輪轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)以做 功，例如驅(qū)動(dòng)與渦輪轉(zhuǎn)子耦合的發(fā)電機(jī)。葉片的弦，特別地它的前緣圓(Voderkantenkreis)和后緣圓 (Hinterkantenkreis)處的切線(xiàn)，可以相對(duì)軸線(xiàn)方向傾斜。只要未另外給出，高度描述和距 離描述參考雙切線(xiàn)系統(tǒng)，其一條軸線(xiàn)平行于葉片的弦，而其另一條軸線(xiàn)與葉片前緣相切，從 而例如高度在截面中定義為與弦的距離。弦長(zhǎng)相應(yīng)描述沿通過(guò)流體機(jī)械而流動(dòng)的流體的流 動(dòng)方向的上游的葉片前緣和下游的葉片后緣之間沿著弦的距離。本發(fā)明的基礎(chǔ)是認(rèn)識(shí)到當(dāng)完全確定的葉片高度、葉片圓和/或葉片曲率與弦長(zhǎng)的 比例在一定的、預(yù)設(shè)的范圍中時(shí)，葉柵能夠被改進(jìn)。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)葉片高度、一個(gè)或多個(gè)葉 片圓或一個(gè)或多個(gè)葉片曲率——參考弦長(zhǎng)——位于下面給出的范圍內(nèi)時(shí)，就得到有利的葉 柵。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)葉片高度和葉片圓、一個(gè)或多個(gè)葉片高度和葉片曲率、一個(gè)或多個(gè)葉片圓 和葉片曲率以及特別地一個(gè)或多個(gè)葉片高度、葉片圓和葉片曲率在該范圍中時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn) 特別有利的葉柵。這里對(duì)葉片高度、葉片圓或葉片曲率的描述在下面始終參考至少一個(gè)垂直于半徑 方向的截面。如果葉片的壓力側(cè)和吸力側(cè)平行于半徑方向而延伸，則每個(gè)葉片截面通過(guò)在 半徑方向上位于內(nèi)部的葉片根部處的截面的純平移移位而沿半徑方向發(fā)展，該說(shuō)明相應(yīng)地 對(duì)所有截面有效。同樣，壓力側(cè)和/或吸力側(cè)可以也沿半徑方向彎曲，那么其中在至少一個(gè) 截面中(例如在葉片根部、在葉片頂部和/或在沿半徑方向的葉片中部的截面)，一個(gè)或多 個(gè)葉片高度、葉片圓和/或葉片曲率——參考弦長(zhǎng)——應(yīng)位于下面給出的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的第一方面提出，吸力側(cè)在截面中具有最大高度，該最大高度 與弦長(zhǎng)的商在0. 52至0. 56之間的范圍中——特別地在0. 53和0. 55之間。附加地或備 選地，壓力側(cè)在截面中具有最大高度，該最大高度與弦長(zhǎng)的商在0. 18至0. 22之間的范圍 中——特別地在0. 19至0.21之間。附加地或備選地提出，骨線(xiàn)在截面中具有最大高度，該 最大高度與弦長(zhǎng)的商在0. 35至0. 39之間的范圍中——特別地在0. 36至0. 38之間。有利 地，吸力側(cè)、壓力側(cè)和骨線(xiàn)中的至少兩個(gè)的最大高度相應(yīng)地在給出的范圍中，特別優(yōu)選地， 吸力側(cè)、壓力側(cè)和骨線(xiàn)的最大高度都相應(yīng)地在給出的范圍中。這里，作為高度，如前面闡述的，在截面中，特別地指?jìng)?cè)面或骨線(xiàn)與骨線(xiàn)的軸線(xiàn)方 向的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的連接線(xiàn)段的最短的距離，尤其是與前緣圓和后緣圓的切線(xiàn)的距離。優(yōu)選地，吸力側(cè)在0. 39至0. 43之間的范圍中達(dá)到它的最大高度——特別地在 0. 40和0. 42之間——在葉片的雙切線(xiàn)系統(tǒng)中從葉片前緣測(cè)量并參考弦長(zhǎng)。換而言之，在根 據(jù)本發(fā)明的葉片的截面中，最大的延伸長(zhǎng)度優(yōu)選地在大約0. 40至0. 42倍弦長(zhǎng)處——從葉 片輪廓沿軸線(xiàn)方向的最前端的點(diǎn)沿弦測(cè)量。按相應(yīng)的方式，壓力側(cè)優(yōu)選地在0. 50至0. 54之間的范圍中達(dá)到它的最大高 度——特別地在0. 51至0. 53之間——在葉片的雙切線(xiàn)系統(tǒng)中從葉片前緣測(cè)量并參考弦 長(zhǎng)。骨線(xiàn)優(yōu)選地在0. 41至0. 45之間的范圍中占有它的最大高度——特別地在0. 42至0. 44 之間——在葉片的雙切線(xiàn)系統(tǒng)中從葉片前緣測(cè)量并參考弦長(zhǎng)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，附加或備選于前述第一方面提出，在吸力側(cè)和壓力側(cè)之 間繪出的最大圓，參考弦長(zhǎng)，具有在0. 33至0. 36之間的范圍中的直徑——特別地在0. 34至0. 36之間，并且/或者具有在0. 36至0. 40之間的范圍中的中心距離(在葉片的雙切線(xiàn) 系統(tǒng)中從葉片前緣測(cè)量)——特別地在0. 37至0. 39之間，并且/或者具有在0. 34至0. 38 之間的范圍中的截面高度(從弦測(cè)量)——特別地在0. 35至0. 37之間，還提出前緣圓(參 考弦長(zhǎng))具有在0. 024至0. 046之間的范圍中的直徑——特別地在0. 025至0. 045之間， 并且/或者提出，后緣圓(參考弦長(zhǎng))具有在0.099至0.021之間的范圍中的直徑——特 別地在0.01至0. 02之間。在壓力側(cè)和吸力側(cè)之間可以繪制圓，其圓心位于骨線(xiàn)上，并且其內(nèi)接于壓力側(cè)或 吸力側(cè)。該圓中最大的一個(gè)形成所繪出的最大圓。前緣圓或后緣圓優(yōu)選地將葉片的前緣或 后緣限定成葉片輪廓在壓力側(cè)和吸力側(cè)的過(guò)渡部分具有相應(yīng)于前緣圓或后緣圓的半徑的 曲率半徑。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，附加或備選于前述第一和/或第二方面提出，吸力側(cè)在 0. 1倍弦長(zhǎng)的距離處(在葉片的雙切線(xiàn)系統(tǒng)中從葉片前緣測(cè)量)具有與弦長(zhǎng)的商在0. 38至 0. 42之間的范圍中的曲率半徑——特別地在0. 39至0. 41之間，并且/或者在0. 75倍弦長(zhǎng) 的軸線(xiàn)方向的距離處具有與弦長(zhǎng)的商在0. 82至0. 86之間的范圍中的曲率半徑——特別地 在0. 83至0. 85之間，并且/或者壓力側(cè)在0. 15倍弦長(zhǎng)的軸線(xiàn)方向距離處(在葉片的雙切 線(xiàn)系統(tǒng)中從葉片前緣測(cè)量)具有與弦長(zhǎng)的商在0. 73至0. 77之間的范圍中的曲率半徑—— 特別地在0. 74至0. 76之間，并且/或者在0. 80倍弦長(zhǎng)的軸線(xiàn)方向距離處具有與弦長(zhǎng)的商 在0. 54至0. 58之間的范圍中的曲率半徑——特別地在0. 55至0. 57之間。有利地，對(duì)于根據(jù)第一、第二和/或第三方面的葉柵，介質(zhì)基本只被轉(zhuǎn)向而不被明 顯地加速，從而在葉柵前面和后面的壓力只有很少的減小。有利地，也可以沿壓力側(cè)和吸 力側(cè)獲得分離較少的(abl0simgsarm)邊界層流動(dòng)和/或更大的流動(dòng)轉(zhuǎn)向，即使得從流體 傳遞到葉柵上的沖擊增大。從而能夠提高流動(dòng)格柵的效率，特別地對(duì)于常常僅部分加載 的蒸汽渦輪機(jī)控制級(jí)(Regelstufe)，轉(zhuǎn)向能夠有利地起作用而沒(méi)有顯著的壓力降低。另 一優(yōu)點(diǎn)是，根據(jù)本發(fā)明的葉柵可更容易地制造，特別地可以銑削而沒(méi)有礙事的移位過(guò)程 (Umsetzvorgang)0優(yōu)選地，弦或葉片前緣和后緣的切線(xiàn)與圓周方向包夾成所謂葉片安裝角，該葉片 安裝角在73°至83°之間的范圍中——特別地在74°至82°之間，這相比傳統(tǒng)的葉片安 裝角同樣有利地影響效率。優(yōu)選地，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的葉柵，沿圓周方向相鄰的葉片的吸力側(cè)的平行于軸線(xiàn) 方向的切線(xiàn)的距離與弦長(zhǎng)的分隔比例在0. 70至0. 79之間的范圍中——特別地在0. 71至 0. 78之間。如果剖面的圓周延伸長(zhǎng)度小于分隔，則不需要菱形的根部形狀(Fui3 form)或平 臺(tái)(Plattform)，這在加工中，特別在待維持的(vorzuhaltend)工具和材料庫(kù)存(Bestand) 方面是有利的。通過(guò)小的分隔比例，對(duì)于相同的弦長(zhǎng)(優(yōu)選地最高為70mm，特別地最高為63mm)可 以有更高的葉片數(shù)量，這不僅有利地改善了強(qiáng)度，而且由于改善的強(qiáng)度也允許更高的質(zhì)量 流。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式中，葉片數(shù)量對(duì)于相同的弦長(zhǎng)來(lái)說(shuō)能夠提高大約20%。有利地，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的流體機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)更陡峭(steil)的葉片前緣的入流 至軸線(xiàn)方向的來(lái)流角度(Anstrdmwinkel)或入流角度(Zustrdmwinkel),其特別地可以 在26°至36°之間的范圍中一優(yōu)選地在27°至37°之間。有利地，帶更大的渦流的流動(dòng)因此能夠在葉片安裝前被處理。利用根據(jù)本發(fā)明的葉柵能夠特別地降低前緣區(qū)域中的壓 力峰值。


進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和特征由從屬權(quán)利要求和實(shí)施例給出。其中(部分示意性地顯示)圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的葉柵的動(dòng)葉片的透視圖；圖2顯示了垂直于半徑方向的截面II-II中的根據(jù)圖1的動(dòng)葉片，其包括雙切線(xiàn) 系統(tǒng)中的特征葉片高度和特征葉片圓；圖3顯示了根據(jù)圖1的動(dòng)葉片相應(yīng)于圖2的視圖，其包括特征葉片曲率；而圖4顯示了根據(jù)圖1的葉柵的兩個(gè)沿圓周方向相鄰的動(dòng)葉片的相應(yīng)的截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式的葉柵的成型動(dòng)葉片1，其帶有三葉式插腳。為 了定向而繪有半徑方向r、圓周方向U和軸線(xiàn)方向a。圖2顯示了動(dòng)葉片垂直于半徑方向r的截面II-II (比較圖1)，其包括雙切線(xiàn)系 統(tǒng)中的特征葉片高度和特征葉片圓，該雙切線(xiàn)系統(tǒng)的軸線(xiàn)與軸線(xiàn)方向或圓周方向相應(yīng)地包 夾成下面將進(jìn)一步闡述的葉片安裝角β3。這里雙切線(xiàn)系統(tǒng)的第一軸線(xiàn)(在圖2中從左至 右)——下面的尺寸描述參考該雙切線(xiàn)系統(tǒng)——平行于動(dòng)葉片1的弦5，即相切于前緣圓和 后緣圓3，4，第二軸線(xiàn)(在圖2中從下至上)相切于前緣。其它未示出的動(dòng)葉片在它的大小 上是一樣的。動(dòng)葉片1具有沿旋轉(zhuǎn)方向靠前的吸力側(cè)SS (在圖1的上方)，沿旋轉(zhuǎn)方向靠后的壓 力側(cè)DS和骨線(xiàn)Sk，該骨線(xiàn)Sk在每個(gè)點(diǎn)與吸力側(cè)和壓力側(cè)具有相同的距離，即在截面中正好 位于壓力側(cè)和吸力側(cè)中間。葉片前緣和葉片后緣之間的弦5的弦長(zhǎng)為60mm。因?yàn)橄旅嫠龅挠欣娜~片圓、 葉片高度和葉片彎曲根據(jù)本發(fā)明具有與該弦長(zhǎng)預(yù)先確定的比例，所以該弦長(zhǎng)在圖2和圖中 3標(biāo)準(zhǔn)化為“1”。吸力側(cè)SS在截面中具有從弦5起的最大高度f(wàn)ss，在雙切線(xiàn)系統(tǒng)中測(cè)量，其與弦長(zhǎng) s的商fss/s為0. 54。壓力側(cè)DS在截面中具有最大高度f(wàn)DS，其與弦長(zhǎng)s的商fDS/s為0. 20。 骨線(xiàn)Sk在截面中具有最大高度f(wàn)sk，其與弦長(zhǎng)s的商fsk/s為0. 37 :fss/s = 0. 54，fsk/s = 0· 37，fDS/s = 0. 20 ο吸力側(cè)SS在位置Xfss具有它的最大高度f(wàn)ss，該位置Xfss參考弦長(zhǎng)s為0. 41—— 沿弦5在雙切線(xiàn)系統(tǒng)中(在圖2中從左至右)從葉片前緣起測(cè)量。換而言之，比例XfSS/s 為0. 41。壓力側(cè)DS在軸線(xiàn)方向位置Xas達(dá)到它的最大高度f(wàn)DS，軸線(xiàn)方向位置Xfds參考弦 長(zhǎng)s為0. 52。骨線(xiàn)Sk在軸線(xiàn)方向位置Xfsk具有它的最大高度f(wàn)sk，該位置Xfsk參考弦長(zhǎng)s為 0. 43。Xfss/s = 0. 41,XfSk/s = 0. 43,
父咖/8 = 0.52。在吸力側(cè)和壓力側(cè)之間繪出的最大圓2具有(再次參考弦長(zhǎng)s)0. 35的直徑Dmax/ s，它的圓心從葉片前緣沿弦5在雙切線(xiàn)系統(tǒng)中具有0. 38的距離XDmax/s，具有從弦5起的 0. 36的高度f(wàn)xDmax。前緣圓3具有(參考弦長(zhǎng)s) 0. 035的直徑De/s，后緣圓4具有0. 015的
直徑Da/s:Dmax/s = 0. 35 ；XDfflax/s = 0. 38 ；fxDfflax/s = 0. 36，De/s = 0. 035，Da/s = 0.015。如圖3所示，吸力側(cè)SS在沿軸線(xiàn)方向0. 1倍弦長(zhǎng)s的距離XKkssa i處(從葉片前緣 沿弦5測(cè)量)具有曲率半徑Rkssai，其與弦長(zhǎng)s的商Rkssa/s為0. 40。在0. 75倍弦長(zhǎng)s的 距離W75處，曲率半徑Rksso. 75與弦長(zhǎng)s的商Rksso. 75/s為0. 84。Xffltsso. ^ = 0. 1 ；Rksso. ^ = 0. 40XEksso.75/s = 0. 75 ；Rksso. 75/s = 0· 84。在壓力側(cè)上，商Rkim 15/s為0. 75，該商RkDSQ. 15/s是曲率半徑Rklisa 15在0. 15倍的弦 長(zhǎng)s的距離XKkDsa 15處——從葉片前緣沿弦5測(cè)量——與弦5形成的，曲率半徑Rkim8tl的商 Rkliso. so/s在沿軸線(xiàn)方向0. 80倍弦長(zhǎng)S的距離Xmdm8處為0. 56。XEkDS0.15/s = 0. 15 ；Rldiso. 15/s = 0. 75,XEkDS0.80/s = 0. 80 ；Rkim8tZs = 0. 56。弦5或葉片前緣和葉片后緣的切線(xiàn)與圓周方向U包夾成葉片安裝角β s，該葉片安 裝角β s在圖4中標(biāo)出并為78°。沿圓周方向相鄰的葉片的吸力側(cè)SS的平行于軸線(xiàn)方向 的切線(xiàn)的距離t(比較圖4)與弦長(zhǎng)s的分隔比例t/s為0. 74。在圖4中通過(guò)箭頭標(biāo)明的葉片前緣的入流與圓周方向的入流角度i^SSZ。，相 應(yīng)的出流角度日2為25°。附圖標(biāo)記清單
1動(dòng)葉片
2最大的繪出的圓
3前緣圓
4后緣圓
5弦
SS吸力側(cè)
DS壓力側(cè)
Sk骨線(xiàn)
權(quán)利要求
1.一種用于流體機(jī)械——特別地用于蒸汽渦輪機(jī)——的葉柵，所述葉柵包括多個(gè)成型 葉片，特別地為成型動(dòng)葉片(1)，所述成型動(dòng)葉片⑴包括吸力側(cè)(SS)、壓力側(cè)(DS)、骨線(xiàn) (Sk)以及葉片前緣和葉片后緣之間的弦長(zhǎng)(s)，其特征在于，所述吸力側(cè)(SS)在截面中具有最大高度(fss)，該最大高度(fss)與弦長(zhǎng)(s)的商(fss/ s)在0. 52至0. 56之間的范圍中——特別地在0. 53至0. 55之間，并且/或者所述壓力側(cè)(DS)在截面中具有最大高度(fDS)，該最大高度(fDS)與弦長(zhǎng)(s)的商(fDS/ s)在0. 18至0. 22之間的范圍中——特別地在0. 19至0. 21之間，并且/或者所述骨線(xiàn)(Sk)在截面中具有最大高度(fsk)，該最大高度(fsk)與弦長(zhǎng)(s)的商(fsk/s) 在0. 35至0. 39之間的范圍中——特別地在0. 36至0. 38之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉柵，其特征在于，所述吸力側(cè)(SS)在從葉片前緣測(cè)量并參 考弦長(zhǎng)(s)而言的、位于0. 39至0. 43之間——特別地位于0. 40至0. 42之間的范圍(Xfss/ s)中具有它的最大高度(fss)。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉柵，其特征在于，所述壓力側(cè)(DQ在從葉片前 緣測(cè)量并參考弦長(zhǎng)(s)而言的、位于0. 50至0. 54之間——特別地在0. 51至0. 53之間的 范圍(XfDS/s)中具有它的最大高度(fDS)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉柵，其特征在于，所述骨線(xiàn)(Sk)在從葉片前緣 測(cè)量并參考弦長(zhǎng)(s)而言的、位于0.41至0. 45之間——特別地在0. 42至0. 44之間的范 圍(XfSk/s)中具有它的最大高度(fsk)。
5.一種用于流體機(jī)械——特別地用于蒸汽渦輪機(jī)——的葉柵，所述葉柵包括多個(gè)成型 葉片，特別地為成型動(dòng)葉片(1)，所述成型動(dòng)葉片⑴包括吸力側(cè)(SS)、壓力側(cè)(DS)、骨線(xiàn) (Sk)以及葉片前緣和葉片后緣之間的弦長(zhǎng)(s)，特別地為根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述 的，其特征在于，在吸力側(cè)和壓力側(cè)之間繪出的最大圓，參考弦長(zhǎng)(s)，具有在0. 33至0. 36之間的范圍 中的直徑(Dmax/s)——特別地在0. 34至0. 36之間，并且/或者具有從葉片前緣測(cè)量在0. 36 至0. 40之間的范圍中的中心距離(XDmax/s)——特別地在0. 37至0. 39的范圍中，并且/或 者具有在0. 34至0. 38之間的范圍中的截面中的中心高度(fxDmax/s)——特別地在0. 35至 0. 37之間，并且/或者前緣圓(3)，參考弦長(zhǎng)(s)，具有在0. OM至0.046之間的范圍中的直徑(De/s)——特 別地在0. 025至0. 045之間，并且/或者后緣圓G)，參考弦長(zhǎng)(s)，具有在0.099至0.021之間的范圍中的直徑(Da/s)——特 別地在0.01至0. 02的范圍中。
6.一種用于流體機(jī)械——特別地用于蒸汽渦輪機(jī)——的葉柵，所述葉柵包括多個(gè)成型 葉片，特別地為成型動(dòng)葉片(1)，所述成型動(dòng)葉片⑴包括吸力側(cè)(SS)、壓力側(cè)(DS)、骨線(xiàn) (Sk)以及葉片前緣和葉片后緣之間的弦長(zhǎng)(s)，特別地為根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述 的，其特征在于，所述吸力側(cè)(SS)在從葉片前緣測(cè)量的0. 1倍弦長(zhǎng)(s)的距離(XKkssai)處具有曲率半 徑(Rkssai)，其與弦長(zhǎng)(s)的商(RksstlVs)在0. 38至0. 42之間的范圍中——特別地在0. 39 至0. 41之間，并且/或者在從葉片前緣測(cè)量的0. 75倍弦長(zhǎng)(s)的距離(Xffltssa75)處具有曲 率半徑(Rkss。.75)，其與弦長(zhǎng)(s)的商(Rkssa75/s)在0.82至0.86之間的范圍中一特別地在0. 83至0. 85之間，并且/或者所述壓力側(cè)(DS)在從葉片前緣測(cè)量的0. 15倍弦長(zhǎng)(s)的距離(Xmisai5)處具有曲率 半徑(Rkimi5),其與弦長(zhǎng)(s)的商(Rklisai5A)在0.73至0.77之間的范圍中——特別地在 0. 74至0. 76之間，并且/或者在從葉片前緣測(cè)量的0. 80倍弦長(zhǎng)(s)的距離(Xffldm8)處具 有曲率半徑(RkDsa8Q)，其與弦長(zhǎng)(s)的商(Rkdsq.8Q/s)在0. M至0.58之間的范圍中——特 別地在0. 55至0. 57之間。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉柵，其特征在于，所述動(dòng)葉片(1)的弦(5)與 所述圓周方向(U)包夾成葉片安裝角(β s)，其在73°至83°之間的范圍中——特別地在 74°至82°之間。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉柵，其特征在于，所述弦長(zhǎng)(s)小于或等于 70mm——特別地小于或等于63mm。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的葉柵，其特征在于，沿圓周方向(U)相鄰的葉片 的吸力側(cè)(SS)的平行于軸線(xiàn)的切線(xiàn)的距離(t)與弦長(zhǎng)(s)的分隔比例(t/s)在0.70至 0. 79之間的范圍中——特別地在0. 71至0. 78之間。
10.一種流體機(jī)械，特別地為蒸汽渦輪機(jī)，其包括至少一個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一 項(xiàng)所述的葉柵。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流體機(jī)械，其特征在于，葉片前緣的入流至圓周方向的入 流角度(P1)在26°至38°之間的范圍中——特別地在27°至37°之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的流體機(jī)械，其特征在于，葉片后緣的出流至圓周方向 的出流角度(β2)在20°至30°之間的范圍中——特別地在21°至四°之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于流體機(jī)械——特別地用于蒸汽渦輪機(jī)——的優(yōu)化的葉柵，其包括多個(gè)成型葉片，特別地為成型動(dòng)葉片(1)，所述成型動(dòng)葉片(1)包括吸力側(cè)(SS)、壓力側(cè)(DS)、骨線(xiàn)(Sk)以及葉片前緣和葉片后緣之間的弦長(zhǎng)(s)，其具有根據(jù)權(quán)利要求的不同的幾何商。
文檔編號(hào)F01D5/14GK102084089SQ200980126997
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者G·紐曼, J·加茨克, M·A·施沃茨, U·哈貝克 申請(qǐng)人:曼柴油機(jī)和渦輪機(jī)歐洲股份公司