排汽面積3.6m2變轉(zhuǎn)速空冷工業(yè)汽輪機(jī)的低壓級(jí)組末級(jí)葉片技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)葉片，尤其是一種排汽面積3.6m2變轉(zhuǎn)速空冷工業(yè)汽輪機(jī)低壓級(jí)組末級(jí)葉片。

背景技術(shù)：
變轉(zhuǎn)速空冷工業(yè)汽輪機(jī)在國(guó)內(nèi)電力行業(yè)的需求量不斷增加，其高效設(shè)計(jì)逐漸凸顯其重要性。空冷機(jī)組是一種典型的變工況運(yùn)行機(jī)組，相對(duì)于水冷機(jī)組，空冷機(jī)組的設(shè)計(jì)背壓高且背壓變化范圍大，大氣的環(huán)境溫度變化范圍大，使末級(jí)葉片必須滿足能由阻塞工況到鼓風(fēng)工況下運(yùn)行，無論在低背壓、阻塞工況或高背壓、鼓風(fēng)情況下，末級(jí)葉片的工作條件都十分惡劣。所以低壓級(jí)組末級(jí)葉片成了設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。只有準(zhǔn)確地把握整個(gè)機(jī)組特別是低壓級(jí)組的通流性能才能設(shè)計(jì)出高效可靠的變轉(zhuǎn)速空冷工業(yè)汽輪機(jī)末級(jí)葉片。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種排汽面積3.6m2變轉(zhuǎn)速空冷工業(yè)汽輪機(jī)低壓級(jí)組末級(jí)葉片，該葉片具有良好的變工況性能和強(qiáng)度性能，結(jié)構(gòu)合理，裝配方便。本發(fā)明所設(shè)計(jì)的排汽面積3.6m2變轉(zhuǎn)速空冷工業(yè)汽輪機(jī)低壓級(jí)組末級(jí)葉片，它是一種變截面扭葉片，包括葉身、葉根及用于使葉片形成整圈自鎖的圍帶和拉筋凸臺(tái)，所述葉身相對(duì)葉高由0%單調(diào)增加到100%，從葉根截面到葉頂截面的節(jié)距與弦長(zhǎng)比變化規(guī)律為：在0.4~1.0之間；從葉根截面到葉頂截面的節(jié)距與葉型截面軸向?qū)挾缺茸兓?guī)律為：在0.4~3.5之間；從葉根截面到葉頂截面的節(jié)距與葉型截面最大厚度比變化規(guī)律為：在2.5~21.5之間；從葉根截面到葉頂截面的節(jié)距與葉型截面面積比變化規(guī)律為：在0.01~0.20之間；從葉根截面到葉頂截面的葉型前緣半徑變化規(guī)律為：在1.5mm~1.8mm之間；從葉根截面到葉頂截面的葉型尾緣半徑變化規(guī)律為：在1.2mm~1.7mm之間。作為優(yōu)選：所述葉身高度為580mm。所述葉根為樅樹型葉根，葉根軸向?qū)挾葹?20mm。所述凸臺(tái)為橢圓臺(tái)，凸臺(tái)中心距葉身底部360mm。所述的葉身，其進(jìn)汽邊背弧處設(shè)有淬硬部分。本發(fā)明所得的排汽面積3.6m2變轉(zhuǎn)速空冷工業(yè)汽輪機(jī)低壓級(jí)組末級(jí)葉片，葉身采用三元流設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)而成，截面的寬度、厚度及橫截面面積由根部到頂部逐漸減小，單調(diào)平滑過渡，沿葉高方向葉身具有一定的扭曲規(guī)律，兼顧了葉片靜強(qiáng)度要求，沿葉身各熱力參數(shù)分布規(guī)律合理，使得葉片具有很好的氣動(dòng)性能。經(jīng)專業(yè)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件CFX和Numeca驗(yàn)證，在背壓為0.1bar、出口馬赫數(shù)為0.5的工況下，所在低壓級(jí)組的氣動(dòng)效率在82%左右，最大流量在320t/h以上，同時(shí)具有良好的變工況性能；葉片為自帶圍帶整圈自鎖阻尼型的長(zhǎng)葉片，葉身中上部具有凸臺(tái)，葉頂有圍帶，各葉片凸臺(tái)間和圍帶間均有0.1-0.6mm的間隙，在工作轉(zhuǎn)速下，由于離心力的作用，葉身產(chǎn)生一定的反扭，使葉片間凸臺(tái)與凸臺(tái)、圍帶與圍帶間貼合，產(chǎn)生正壓力和摩擦力，增加了系統(tǒng)的阻尼；同時(shí)達(dá)到葉片整圈自鎖結(jié)構(gòu)，提高葉片的振動(dòng)性能，降低葉片所受的動(dòng)應(yīng)力；葉根采用樅樹型葉根設(shè)計(jì)，葉片裝配方便，可在背壓0.05bar~0.25bar，轉(zhuǎn)速3000rpm~4000rpm下安全運(yùn)行，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。附圖說明圖1是本發(fā)明葉片正視圖。圖2是本發(fā)明葉片側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明葉片俯視圖。圖4是本發(fā)明葉片型線積疊示意圖。圖5相鄰兩葉片圍帶俯視圖。圖6是本發(fā)明相鄰兩葉片凸臺(tái)剖視圖。圖7是本發(fā)明相鄰三葉片自鎖連接示意圖。圖中：圍帶1，拉筋凸臺(tái)2，葉身3，葉根4。具體實(shí)施方式下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1。如圖1-7所示，本實(shí)施例所描述的排汽面積3.6m2變轉(zhuǎn)速空冷工業(yè)汽輪機(jī)低壓級(jí)組末級(jí)葉片，它是一種變截面扭葉片，包括葉身3、葉根4及用于使葉片形成整圈自鎖的圍帶1和拉筋凸臺(tái)，所述葉身3相對(duì)葉高由0%單調(diào)增加到100%，從葉根截面到葉頂截面的節(jié)距與弦長(zhǎng)比變化規(guī)律為：在0.4~1.0之間；從葉根截面到葉頂截面的節(jié)距與葉型截面軸向?qū)挾缺茸兓?guī)律為：在0.4~3.5之間；從葉根截面到葉頂截面的節(jié)距與葉型截面最大厚度比變化規(guī)律為：在2.5~21.5之間；從葉根截面到葉頂截面的節(jié)距與葉型截面面積比變化規(guī)律為：在0.01~0.20之間；從葉根截面到葉頂截面的葉型前緣半徑變化規(guī)律為：在1.5mm~1.8mm之間；從葉根截面到葉頂截面的葉型尾緣半徑變化規(guī)律為：在1.2mm~1.7mm之間。其中，所述葉身3高度為580mm；所述葉根4為樅樹型葉根，葉根4軸向?qū)挾葹?20mm，葉片通過樅樹型葉根4安裝在葉輪槽中，軸向裝配；所述凸臺(tái)為橢圓臺(tái)，凸臺(tái)中心距葉身3底部360mm；所述的葉身3，其進(jìn)汽邊背弧處設(shè)有淬硬部分，淬硬長(zhǎng)度根據(jù)需要而定。靜態(tài)時(shí)葉片為單片結(jié)構(gòu)，凸臺(tái)與圍帶1均不貼合，在工作轉(zhuǎn)速下，由于離心力的作用，葉身3產(chǎn)生一定的反扭，使凸臺(tái)與凸臺(tái)、圍帶1與圍帶1間產(chǎn)生正壓力和摩擦力，增加了系統(tǒng)的阻尼；同時(shí)使葉片整圈成組（如圖7），提高葉片的振動(dòng)性能。本發(fā)明所得的排汽面積3.6m2變轉(zhuǎn)速空冷工業(yè)汽輪機(jī)低壓級(jí)組末級(jí)葉片，葉身采用三元流設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)而成，截面的寬度、厚度及橫截面面積由根部到頂部逐漸減小，單調(diào)平滑過渡，沿葉高方向葉身具有一定的扭曲規(guī)律，兼顧了葉片靜強(qiáng)度要求，沿葉身各熱力參數(shù)分布規(guī)律合理，使得葉片具有很好的氣動(dòng)性能。經(jīng)專業(yè)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件CFX和Numeca驗(yàn)證，在背壓為0.1bar、出口馬赫數(shù)為0.5的工況下，所在低壓級(jí)組的氣動(dòng)效率在82%左右，最大流量在320t/h以上，同時(shí)具有良好的變工況性能；葉片為自帶圍帶1整圈自鎖阻尼型的長(zhǎng)葉片，葉身3中上部具有凸臺(tái)，葉頂有圍帶1，各葉片凸臺(tái)間和圍帶1間均有0.1-0.6mm的間隙，在工作轉(zhuǎn)速下，由于離心力的作用，葉身3產(chǎn)生一定的反扭，使葉片間凸臺(tái)與凸臺(tái)、圍帶1與圍帶1間貼合，產(chǎn)生正壓力和摩擦力，增加了系統(tǒng)的阻尼；同時(shí)達(dá)到葉片整圈自鎖結(jié)構(gòu)，提高葉片的振動(dòng)性能，降低葉片所受的動(dòng)應(yīng)力；葉根4采用樅樹型葉根設(shè)計(jì)，葉片裝配方便，可在背壓0.05bar~0.25bar，轉(zhuǎn)速3000rpm~4000rpm下安全運(yùn)行，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。