本發(fā)明涉及燃?xì)?、蒸汽渦輪機(jī)葉片,更具體涉及渦輪機(jī)工作葉片的幾何造型。
背景技術(shù):
現(xiàn)有燃?xì)狻⒄羝麥u輪機(jī),是高溫、高壓氣體在導(dǎo)向器葉片內(nèi)膨脹把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,高速氣流沿噴嘴環(huán)通道彎曲形狀扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后旋沖出,高速氣流沖到工作葉片上。由于高速氣體流過工作輪葉片壓力、吸力兩面的速度不同,即吸力面的壓力小于壓力面的壓力,由此壓力差所產(chǎn)生的圓周力使工作輪旋轉(zhuǎn)。工作輪葉片的機(jī)械能是高速氣流動(dòng)能部分地轉(zhuǎn)變成,葉片之間的通道截面變化不大,氣體在工作葉片中很少膨脹做功。相應(yīng)的,工作輪葉片壓力面、吸力面的壓力差也不大。因此,現(xiàn)有大流量高壓比的燃?xì)?、蒸汽渦輪機(jī),用多級(jí)式軸流式渦輪機(jī),完成渦輪機(jī)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。而徑流式渦輪機(jī)是單級(jí)的,通常在小流量時(shí)采用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中,燃?xì)狻⒄羝麥u輪機(jī)工作葉片的機(jī)械能是高速氣流動(dòng)能部分地轉(zhuǎn)變成,氣體在工作葉片中很少膨脹做功,渦輪機(jī)工作葉片做功效率相應(yīng)較低的問題,本發(fā)明提供一種燃?xì)狻⒄羝麥u輪機(jī)工作葉片,渦輪機(jī)工作葉片有擴(kuò)張的葉片間通道的構(gòu)造,氣體在工作葉片內(nèi)能膨脹做功把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,同時(shí),進(jìn)入工作輪葉片的高溫、高壓氣體膨脹做功后,才流到工作輪葉片吸力面,工作輪葉片壓力面、吸力面的壓力差增大,提高了工作葉片做功效率。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種葉片間通道擴(kuò)張渦輪機(jī)工作葉片,包括葉片前翼,葉片中翼,葉片后翼,葉片前翼是和氣流方向垂直的翼面,相應(yīng)的,是軸流式渦輪機(jī),就是垂直于旋轉(zhuǎn)軸軸向,和旋轉(zhuǎn)圓切面平行,是徑流式渦輪機(jī),就是垂直于旋轉(zhuǎn)軸徑向,和旋轉(zhuǎn)圓周線平行。葉片前翼后,是葉片中翼,其翼面和葉片前翼大約是直角,最后是葉片后翼,其翼面和葉片中翼的內(nèi)角成鈍角,其角度大約是135度。用本發(fā)明所述葉片組成一葉輪,上葉片前翼后端、下葉片前翼前端之間,是葉片間通道入口。上葉片中翼及葉片后翼,和下葉片前翼形成擴(kuò)張的葉片間通道。高速氣流沖到葉片間通道入口,在上葉片中翼、后翼壓力面,和下葉片前翼吸力面是高溫、高壓氣體,氣體在擴(kuò)張的葉片間通道膨脹做功后,才流到下葉片中翼、后翼吸力面,氣壓相應(yīng)的下降很多。
本發(fā)明的有益效果是,本發(fā)明渦輪機(jī)工作葉片,能讓氣體在擴(kuò)張的葉片間通道內(nèi)能膨脹做功,把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,相應(yīng)的提高葉片熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的效率。同時(shí),增大工作輪葉片壓力面、吸力面的壓力差,提高了工作葉片做功效率,而葉片前翼和旋轉(zhuǎn)方向平行,其吸力面的高壓不會(huì)增加工作輪旋轉(zhuǎn)阻力。因此,用于大流量多級(jí)式軸流式渦輪機(jī),能減少葉輪級(jí)數(shù),用于徑流式渦輪機(jī),亦可使大流量高壓比的徑流式渦輪機(jī)獲得發(fā)展。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明軸流式渦輪機(jī)工作葉片截面示意圖;
圖2為本發(fā)明軸流式渦輪機(jī)工作葉片示意圖;
圖3為本發(fā)明徑流式渦輪機(jī)工作葉片示意圖。
圖中1.葉片前翼,2.葉片中翼,3.葉片后翼,4.葉片中翼、后翼壓力面,5.葉片中翼、后翼吸力面,6.葉片前翼吸力面。
具體實(shí)施方式
用本發(fā)明所述葉片組成軸流式渦輪機(jī)一葉輪,如圖1所示,上葉片前翼1后端、下葉片前翼1前端之間,是葉片間通道入口,葉片前翼1是和氣流方向垂直的翼面,葉片前翼1后,是葉片中翼2,其翼面和葉片前翼1大約是直角,最后是葉片后翼3,其翼面和葉片中翼2的內(nèi)角成鈍角,其角度大約是135度。上葉片中翼2及葉片后翼3,和下葉片前翼1形成擴(kuò)張的葉片間通道,葉片間通道的角度大約是45度。高速氣流沖到葉片間通道入口,在上葉片中翼、后翼壓力面4,和下葉片前翼吸力面6是高溫、高壓氣體,氣體在擴(kuò)張的葉片間通道膨脹做功后,才流到下葉片中翼、后翼吸力面5,氣壓相應(yīng)的下降很多。如圖2所示,葉片前翼1垂直于旋轉(zhuǎn)軸軸向,和旋轉(zhuǎn)圓切面平行,由于葉片前翼1和旋轉(zhuǎn)方向平行,其吸力面的高壓不會(huì)增加工作輪旋轉(zhuǎn)阻力。
用本發(fā)明所述葉片組成徑流式渦輪機(jī)一葉輪,如圖3所示,葉片前翼1垂直于旋轉(zhuǎn)軸徑向,和旋轉(zhuǎn)圓周線平行。上葉片前翼1后端、下葉片前翼1前端之間,是葉片間通道入口,葉片前翼1是和氣流方向垂直的翼面,葉片前翼1后,是葉片中翼2,其翼面和葉片前翼1大約是直角,最后是葉片后翼3,葉片后翼3是彎曲的翼面,其翼面和葉片中翼2的內(nèi)角成鈍角,其角度大約是135度。上葉片中翼2及葉片后翼3,和下葉片前翼1形成擴(kuò)張的葉片間通道,高速氣流沖到葉片間通道,在擴(kuò)張的葉片間通道膨脹做功后,轉(zhuǎn)彎90°后氣體才沿軸向流出渦輪機(jī)。