本发明专利技术提供一种改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，包括沿气流流动方向依次设置的进口可调段、中间固定段和出口可调段，所述进口可调段靠近中间固定段的一端具有第一摆动支点，进口可调段可绕第一摆动支点旋转，所述出口可调段靠近中间固定段的一端具有第二摆动支点，出口可调段可绕第二摆动支点旋转，本发明专利技术还提供了一种导叶调节机构，可以调节上述出口导叶的位置。本发明专利技术一方面通过调节进口可调段，使得进口冲角得到控制，另一方面通过调节出口可调段使得出口气流方向、速度得到控制，此外通过三段调节方式还可以使得叶型型线尽量光滑，降低气流涡产生概率，从而降低损失。
【技术实现步骤摘要】
改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶及其调节机构
本专利技术涉及燃气轮机压气机领域，特别是涉及一种改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶及导叶调节机构。
技术介绍
当前主流先进高效压气机向高压比、大流量、宽工作范围等高性能技术方向发展，对叶片安全稳定运行的冲角范围、出口气流均匀程度、叶片损失尽量降低的要求越来越高。一方面变工况下冲角变化过大，会导致叶片内部流动失速，导致压气机效率等性能骤降，另一方面变工况下特别是接近极端工况叶片落后角变化较大，导致出口气流偏离轴向方向太大，损失增加；其次接近堵塞工况时出口气流马赫数增大会导致压气机扩压器中的气流损失增大，导致进入燃烧室中气流总压不能满足要求，整机性能下降。申请号201410742343.5的中国专利技术专利说明书中公开了一种可变几何出口导叶，所述出口导叶包括进口可调段、出口固定段，进口可调段尾缘、与出口固定段前缘之间存在一间隙；该间隙由两段光滑曲线组成，通过该间隙连通压力面和吸力面，利用压力面与吸力面之间的压差，将小部分气流经缝隙自凹面引入凸面，以便吹薄附面层，减小损失，增大气流转折角。该可变几何出口导叶通过调整出口导叶前部的位置，避免在变工况下运行时，由于导叶进口冲角过大，造成流动分离或者堵塞，同时由于导叶后部保持不动，导叶转动对排气扩散段与燃烧室流动影响很小。但是上述导叶在接近极端工况下出口气流偏离轴向方向太大。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术要解决的第一个技术问题在于提供一种改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，可以降低变工况下气流损失，使得出口气流速度、方向与大小控制在合理范围内。为实现上述目的，本专利技术提供一种改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，包括沿气流流动方向依次设置的进口可调段、中间固定段和出口可调段，所述进口可调段靠近中间固定段的一端具有第一摆动支点，进口可调段可绕第一摆动支点旋转，所述出口可调段靠近中间固定段的一端具有第二摆动支点，出口可调段可绕第二摆动支点旋转。优选地，所述进口可调段的尾缘具有外弧形凸面，所述出口可调段的前缘具有外弧形凸面，所述中间固定段的两端为内弧形凹面，并与所述外弧形凸面，相配合。优选地，所述中间固定段固定在压气机的气缸上；所述进口可调段和所述出口可调段分别通过第一转轴和第二转轴可摆动地安装在所述压气机的气缸上，所述第一转轴形成所述第一摆动支点，第二转轴形成所述第二摆动支点。优选地，所述第一转轴靠近进口可调段的尾缘，所述第二转轴靠近所述出口可调段的前缘。优选地，所述进口可调段还包括进口段压力面和进口段吸力面，所述出口可调段还包括出口段压力面和出口段吸力面。优选地，所述进口可调段的外弧形凸面和所述中间固定段的内弧形凹面之间设有第一间隙；所述出口可调段的外弧形凸面和所述中间固定段的内弧形凹面之间设有第二间隙。本专利技术要解决的第二个技术问题在于提供一种调节上述分段调节出口导叶的导叶调节机构，包括进口段导叶调节机构和出口段导叶调节机构；所述进口段导叶调节机构包括与第一转轴连接的第一液压调节机构，所述出口段导叶调节机构包括与第二转轴连接的第二液压调节机构。优选地，所述进口段导叶调节机构包括第一探针，所述第一探针连接第一数据采集器，所述第一数据采集器和所述第一液压调节机构分别与第一控制中心连接；所述出口段导叶调节机构包括第二探针，所述第二探针连接第二数据采集器，所述第二数据采集器和所述第二液压调节机构分别与第二控制中心连接。优选地，所述第一探针设在所述压气机内靠近进口可调段的位置；所述第二探针设在所述压气机内靠近出口可调段的位置。优选地，所述第一探针和所述第二探针分别为五孔探针/七孔探针。如上所述，本专利技术涉及的改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶及导叶调节机构，具有以下有益效果：通过调整导叶进口段的位置，使气流进口冲角得到控制，避免压气机在变工况下运行时，由于导叶进口冲角过大，造成流动分离或者堵塞；通过调整导叶出口段的位置，使得出口气流方向和速度得到控制。本专利技术提供的导叶调节机构可以根据气流速度更精确地调整导叶摆动的位置。附图说明图1为本专利技术中导叶调节结构的结构示意图。图2为图1中A-A向剖视图。图3为图2的分解结构示意图。元件标号说明1进口可调段10第一转轴11进口段压力面12进口段吸力面13外弧形凸面2中间固定段21内弧形凹面22内弧形凹面3出口可调段30第二转轴31出口段压力面32出口段吸力面33外弧形凸面41第一间隙42第二间隙5压气机的气缸6进口段导叶调节机构61第一探针62第一液压调节机构63第一数据采集器64第一控制中心7出口段导叶调节机构71第二探针72第二液压调节机构73第二数据采集器74第二控制中心具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1至图3所示，本专利技术提供一种改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，包括沿气流流动方向依次设置的进口可调段1、中间固定段2和出口可调段3。所述进口可调段1靠近中间固定段2的一端具有第一摆动支点，进口可调段1可绕第一摆动支点旋转，所述出口可调段3靠近中间固定段2的一端具有第二摆动支点，出口可调段3可绕第二摆动支点旋转。本专利技术通过进口可调段1的旋转可以有效拓宽出口导叶的安全工作范围，减少叶片流道内气流发生失速以及堵塞概率，通过出口可调段3的旋转可以控制出气方向以及控制出口气流马赫数，降低压气机出口扩压器损失。如图1至图3所示，优选地，所述进口可调段1的尾缘具有外弧形凸面13，所述出口可调段3的前缘具有外弧形凸面33，所述中间固定段2的两端为内弧形凹面21，22并与所述外弧形凸面13，33相配合，使得所述进口可调段1或出口可调段3摆动时不会触碰到所述中间固定端2。优选地，所述中间固定段2固定在压气机的气缸5上；所述进口可调段1和所述出口可调段3分别通过第一转轴10和第二转轴30可摆动地安装在所述压气机的气缸5上，所述第一转轴10形成所述第一摆动支点，第二转轴30形成所述第二摆动支点。优选地，所述第一转轴10靠近进口可调段的尾缘，所述第二转轴30靠近所述出口可调段的前缘，便于所述进口可调段或出口可调段的摆动。优选地，所述进口可调段1还包括进口段压力面11和进口段吸力面12，所述出口可调段3还包括出口段压力面31和出口段吸力面32。所述进口段压力面11和所述进口段吸力面各自12沿气流流动方向连续的弯曲成弧形，使得流体在叶片通道中平稳的减速扩压，在冲角较小时，流体能够较好地贴合在导叶表面，从而降低气流损失。优选地，所述出口段压力面31和出口段吸力面32各本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，其特征在于，包括沿气流流动方向依次设置的进口可调段(1)、中间固定段(2)和出口可调段(3)，所述进口可调段(1)靠近中间固定段(2)的一端具有第一摆动支点，进口可调段(1)可绕第一摆动支点旋转，所述出口可调段(3)靠近中间固定段(2)的一端具有第二摆动支点，出口可调段(3)可绕第二摆动支点旋转。
【技术特征摘要】
1.一种改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，其特征在于，包括沿气流流动方向依次设置的进口可调段(1)、中间固定段(2)和出口可调段(3)，所述进口可调段(1)靠近中间固定段(2)的一端具有第一摆动支点，进口可调段(1)可绕第一摆动支点旋转，所述出口可调段(3)靠近中间固定段(2)的一端具有第二摆动支点，出口可调段(3)可绕第二摆动支点旋转。2.根据权利要求1所述的改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，其特征在于：所述进口可调段(1)的尾缘具有外弧形凸面(13)，所述出口可调段(3)的前缘具有外弧形凸面(33)，所述中间固定段(2)的两端为内弧形凹面(21，22)并与所述外弧形凸面(13，33)相配合。3.根据权利要求1所述的改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，其特征在于：所述中间固定段(2)固定在压气机的气缸(5)上；所述进口可调段(1)和所述出口可调段(3)分别通过第一转轴(10)和第二转轴(30)可摆动地安装在所述压气机的气缸(5)上，所述第一转轴(10)形成所述第一摆动支点，第二转轴(30)形成所述第二摆动支点。4.根据权利要求3所述的改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，其特征在于：所述第一转轴(10)靠近进口可调段的尾缘，所述第二转轴(30)靠近所述出口可调段的前缘。5.根据权利要求2所述的改善压气机变工况性能的分段调节出口导叶，其特征在于：所述进口可调段(1)还包括进口段压力面(11)和进口段吸力面(12)，所述出口可调段(3)还包括出口段压力面(31)和出...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵连会，陈挺，何磊，
申请(专利权)人：上海电气燃气轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31
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