一种低压升轴流动调风机叶片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低压升轴流动调风机叶片，该轴流叶型的表面包括压力面和吸力面，本实用新型专利技术将所设计叶片模型化为叶轮半径r＝500mm,轮毂半径R＝236mm的模型，可根据实用新型专利技术所述放大或改型得到不同轮毂比的相似叶型。本实用新型专利技术利用程序对对叶型性能有重要的影响的参数进行参数化描述，通过程序对参数进行优化组合。该叶型从叶根到叶尖的高度方向上均分为十二个截面,对各个截面翼型的参数特征进行了详细的描述。该实用新型专利技术具有低压升的特点,特别适用于600MW燃煤机组送风机的使用工况。工况。工况。

【技术实现步骤摘要】
一种低压升轴流动调风机叶片


[0001]本技术属于大型燃煤电站风机领域，更具体地，涉及一种动叶可调轴流风机叶型，该叶型属于风机核心组成部件，尤其适用于600MW及以上燃煤电站动叶可调送风机。

技术介绍

[0002]轴流风机作为风机行业常见的一种类型，广泛地应用于各行各业的通风场所，其中动叶可调轴流风机广泛的应用在燃煤电站，按用途可以分为送风机、一次风机、引风机，具有高效区宽、工作范围广的特点。随着大容量高参数的发展，国内燃煤机组主蒸汽参数从亚临界、超临界发展到超超临界，容量也从300MW、600MW发展到1000MW，截止到2018年，全国已投运的1000MW燃煤机组已达100台以上，其配套引风机、一次风机通常采用双级动叶可调轴流式风机。
[0003]目前，1350MW超超临界燃煤机组已经成为下一阶段的发展目标，对配套的轴流风机的参数提出了更高的要求。
[0004]本技术介绍一种低压升的轴流动调风机叶片，适用于1350MW燃煤机组一次风机单配置需求，为目前最大参数一次风机，最高效率η
max
≥85％。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种适用于1350MW燃煤机组单配置单级动叶可调一次风机叶型，亦可适用于600MW、1000MW燃煤机组送风机叶型。
[0006]动调轴流风机叶片设计参数多，不同类型的设计参数对叶片性能的影响程度不一，合理的选择参数对提升风机性能有着至关重要的作用。本技术通过对关键的形状参数(譬如叶片进口安装角、叶片出口安装角、叶片弦长、叶片数等)进行参数化描述，建立数学模型，流量系数、压力系数、效率作为输出参数，通过对选择几何参数进行优化重新组合，设计出本技术所描述的叶片。
[0007]本技术提供一种轮毂比(轮毂直径/叶轮外径)为0.473的叶片，叶片利用等环量进行设计，可以通过切割叶尖来得到不同轮毂比的叶片。
[0008]本技术选择关键形状参数：叶片截面的弦长b、安放角β、中弧线曲率半径ρ、翼型相对弯度及相对厚度进行优化设计。由于燃煤机组动调风机的叶轮外径大，本技术将所设计叶片进行模型化为轮毂半径为R1＝236mm、叶轮半径为r＝500mm的模型叶片，轮毂比为0.473，按此模型尺寸进行设计，该技术的具体特征如下：
[0009]靠近轮毂处为叶根，靠近叶轮外壳处为叶尖，叶片数目Z为22。将叶片按从叶根到叶尖的高度方向上均分为十二个截面，分别为截面Ⅰ、截面Ⅱ、截面Ⅲ、截面Ⅳ、截面
Ⅴ
、截面
Ⅵ
、截面
Ⅶ
、截面
Ⅷ
、截面
Ⅸ
、截面
Ⅹ
、截面
ⅰ
和截面
ⅱ
。从叶根到叶尖，随着ν(ν＝R1/r, R1为轮毂处半径即截面Ⅰ半径，r为截面Ⅰ～
ⅱ
处半径)的变化，所述叶片各截面弦长b、安装角β与ν满足以下二次函数关系：b＝88.221ν2–
91.794v+91.451；β＝15.79ν2+47.789ν
‑
4.45458。b、β、ρ根据上述经验所得初值输入编制的MatLab优化程序，采用梯度算法，在b、β、ρ初始值的
67.94，相对厚度为5.46％，相对弯度为5.62％，中弧线曲率半径为152.29；
[0024]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.52时，对应的所述叶片截面
ⅰ
的安装角β为23
°
，弦长b为67.94，相对厚度为5.46％，相对弯度为5.62％，中弧线曲率半径为152.29；
[0025]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.473时，对应的所述叶片截面
ⅱ
的安装角β为22
°
，弦长b为 67.94，相对厚度为5.46％，相对弯度为5.62％，中弧线曲率半径为152.29；
附图说明
[0026]图1为本技术叶片的截面翼型示意图；
[0027]图2为本技术叶片的三维造型示意图；
[0028]图3为本技术叶型的三维曲面离散二维曲线过程示意图；
[0029]图4为本技术叶片截面翼型参数示意图；
[0030]图5为本技术叶片选取的Howell翼型厚度分布图；
[0031]图6为本技术叶片求取翼型截面形心的坐标点分布图；
[0032]图7为本技术叶片截面积叠图，按截面形心径向积叠。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和实施例对本技术技术作进一步详细描述。
[0034]实施例1
[0035]本实施案例中的叶轮直径为3350mm，轮毂比为0.473，则轮毂半径为1584mm，按照图 1所示叶片的截面翼型示意图及图2叶片的三维造型示意图，将叶片从叶根到叶尖处按照说明中比值ν分为12个截面。根据放大系数H(H＝3350/500＝6.7)，得到新叶片的各截面参数如下。
[0036]叶片数目根据模型叶片设计参数，Z为22。
[0037]当比值ν(ν＝R1/r)＝1时，对应的所述叶片截面Ⅰ的半径r为792，安装角β为59
°
，弦长b为581.4，最大厚度τ为81.07，最大弯度为41.2，中弧线曲率半径ρ为1041.4；当比值ν(ν＝R1/r)＝0.907时，对应的所述叶片截面Ⅱ的半径r为872，安装角β为52
°
，弦长b为547.7，最大厚度τ为57.3，最大弯度为38.2，中弧线曲率半径ρ为991.3；当比值ν(ν＝R1/r)＝0.831时，对应的所述叶片截面Ⅲ的半径r为952，安装角β为46
°
，弦长b为 518.6，最大厚度τ为49.3，最大弯度为32.5，中弧线曲率半径ρ为1042.7；当比值ν(ν＝R1/r) ＝0.765时，对应的所述叶片截面Ⅳ的半径r为1033，安装角β为41
°
，弦长b为493，最大厚度τ为42.9，最大弯度为29.2，中弧线曲率半径ρ为1048.2；当比值ν(ν＝R1/r)＝0.711 时，对应的所述叶片截面
Ⅴ
的半径r为1113，安装角β为37
°
，弦长b为470.8，最大厚度τ为37.3，最大弯度为26.3，中弧线曲率半径ρ为1059.7；当比值ν(ν＝R1/r)＝0.672时，对应的所述叶片截面
Ⅵ
的半径r为1193，安装角β为35
°
，弦长b为454.4，最大厚度τ为 31.1，最大弯度为25.9，中弧线曲率半径ρ为1004.7；当比值ν(ν＝R1/r)＝0.63时，对应的所述叶片截面
Ⅶ
的半径r为1273，安装角β为32
°
，弦长b为455.1，最大厚度τ为24.8，最大弯度为25.5，中弧线曲率半径ρ为1020.4；当比值ν(ν＝R1/r)＝0.585时，对应的所述叶片截面...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压升轴流动调风机叶片,其特征在于:轮毂比,即轮毂直径/叶轮外径为0.473,叶轮半径r＝500mm,轮毂半径R＝236mm,可以通过放大或者改变轮毂比得到相似的低压升轴流动调风机叶片。2.根据权利要求1所述的低压升轴流动调风机叶片,其特征在于:将叶片按从叶根到叶尖的高度方向上均分为十二个截面，分别为截面Ⅰ、截面Ⅱ、截面Ⅲ、截面Ⅳ、截面
Ⅴ
、截面
Ⅵ
、截面
Ⅶ
、截面
Ⅷ
、截面
Ⅸ
、截面
Ⅹ
、截面
ⅰ
和截面
ⅱ
，从叶根到叶尖，随着ν的变化，ν＝R1/r,R1为轮毂处半径即截面Ⅰ半径，r为截面Ⅰ～
ⅱ
处半径,所述叶片各截面弦长b、安...

【专利技术属性】
技术研发人员：严龙钢，陈欣，刘俊伟，吴凯旋，
申请(专利权)人：中国电建集团透平科技有限公司，
类型：新型
国别省市：