涡轮叶片尖端护罩表面轮廓制造技术

本发明专利技术提供了一种尖端护罩(220)，该尖端护罩包括一对相对的轴向延伸翼部(232,234)，该一对轴向延伸翼部被配置为在其径向外端(222)处联接到翼型件(202)。该尖端护罩(220)还包括从该一对相对的轴向延伸翼部(232,234)径向延伸的尖端轨道(250)。尖端护罩表面轮廓可以是该尖端轨道(250)的下游侧(254)和/或上游侧(252)、该尖端护罩(220)的前导Z凹口(276)和/或翼部(234)的下游径向内表面(242)。该表面轮廓可具有基本上符合在相应表中列出的X和Y的笛卡尔坐标值以及可能的Z和厚度的至少一部分的标称轮廓。该翼部(234)的该径向内表面(242)可限定沿着该翼型件(202)的该径向外端(222)、吸力侧圆角(280)和该翼部(234)的径向内表面(242)延伸到该翼部(234)的轴向边缘(284)的突起(282)。(284)的突起(282)。(284)的突起(282)。

【技术实现步骤摘要】
涡轮叶片尖端护罩表面轮廓


[0001]本文公开的主题涉及涡轮机。更具体地，本文公开的主题涉及涡轮叶片尖端护罩表面轮廓，以及在其翼部下方具有突起的尖端护罩。

技术介绍

[0002]一些喷气式飞机和简单或联合循环电厂系统在其配置和操作中采用涡轮或所谓的涡轮机。这些涡轮中的一些采用在操作期间暴露于流体流的翼型件(例如，涡轮喷嘴、叶片、翼型件等)。这些翼型件被配置为与流体流进行空气动力学相互作用并从这些流体流生成能量作为发电的一部分。例如，翼型件可用于产生推力，将动能转换为机械能，和/或将热能转换为机械能。由于这种相互作用和转换，这些翼型件的空气动力学特性和损失可能会导致系统和涡轮操作、性能、推力、效率、可靠性和动力发生损失。另外，在操作期间，翼型件的径向外端上的尖端护罩与静止部件相互作用以将热气体引向翼型件。由于这种相互作用和转换，这些尖端护罩的空气动力学特性可能导致系统和涡轮操作、性能、推力、效率、可靠性和动力发生损失。

技术实现思路

[0003]下文提到的所有方面、示例和特征可以以任何技术上可能的方式组合。
[0004]本公开的一个方面包括一种涡轮叶片尖端护罩，该涡轮叶片尖端护罩包括：一对相对的轴向延伸翼部，该对轴向延伸翼部被配置为在翼型件的径向外端处联接到翼型件，该翼型件具有压力侧和与压力侧相对的吸力侧、跨越压力侧与压力侧之间的前缘以及与前缘相对并且跨越压力侧与压力侧之间的后缘；尖端轨道，该尖端轨道从该对相对的轴向延伸翼部径向延伸，该尖端轨道具有下游侧、与下游侧相对的上游侧以及最前和径向最外原点，并且其中尖端轨道的上游侧的形状具有基本上符合表I中列出的X、Y和Z的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，可通过将X值、Y值和Z值乘以以距离单位表示的最小尖端轨道X向范围来转换为距离，并且其中X值、Y值和Z值通过线连接以限定尖端轨道上游侧轮廓。
[0005]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且涡轮叶片包括第二级叶片。
[0006]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且尖端轨道的下游侧的形状具有基本上符合表II中列出的X、Y和Z的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，可通过将X值、Y值和Z值乘以以距离单位表示的最小尖端轨道X向范围来转换为距离，并且其中X值、Y值和Z值通过线连接以限定尖端轨道下游侧轮廓。
[0007]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且还包括前导Z凹口表面，该前导Z凹口表面的形状具有基本上符合表III中列出的X、Y、Z的笛卡尔坐标值和厚度值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，可通过将这些值乘以最小尖端轨道X向范围来转换为距离，并且其中X值和Y值彼此平
滑连接以形成前导Z凹口表面轮廓，其中前导Z凹口表面轮廓在每个X坐标值和Y坐标值处的厚度从对应的Z值径向向内延伸。
[0008]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且在尖端轨道的下游侧上的翼部的径向内表面的形状具有基本上符合表IV中列出的X、Y、Z的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，可通过将X值、Y值和Z值乘以最小尖端轨道X向范围来转换为距离，并且其中X值、Y值和Z值彼此平滑连接以形成下游侧径向内表面轮廓。
[0009]本公开的另一方面包括一种涡轮叶片尖端护罩，该涡轮叶片尖端护罩包括：一对相对的轴向延伸翼部，该对轴向延伸翼部被配置为在翼型件的径向外端处联接到翼型件，该翼型件具有吸力侧和与吸力侧相对的压力侧、跨越压力侧与压力侧之间的前缘以及与前缘相对并且跨越压力侧与压力侧之间的后缘；尖端轨道，该尖端轨道从该对相对的轴向延伸翼部径向延伸，该尖端轨道具有下游侧、与下游侧相对的上游侧以及最前和径向最外原点，并且其中尖端轨道的下游侧的形状具有基本上符合表II中列出的X、Y和Z的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，可通过将X值、Y值和Z值乘以以距离单位表示的最小尖端轨道X向范围来转换为距离，并且其中X值、Y值和Z值通过线连接以限定尖端轨道下游侧轮廓。
[0010]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且涡轮叶片包括第二级叶片。
[0011]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且尖端轨道的上游侧的形状具有基本上符合表I中列出的X、Y和Z的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，可通过将X值、Y值和Z值乘以以距离单位表示的最小尖端轨道X向范围来转换为距离，并且其中X值、Y值和Z值通过线连接以限定尖端轨道上游侧轮廓。
[0012]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且还包括前导Z凹口表面，该前导Z凹口表面的形状具有基本上符合表III中列出的X、Y、Z的笛卡尔坐标值和厚度值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，可通过将这些值乘以最小尖端轨道X向范围来转换为距离，并且其中X值和Y值彼此平滑连接以形成前导Z凹口表面轮廓，其中前导Z凹口表面轮廓在每个X坐标值和Y坐标值处的厚度从对应的Z值径向向内延伸。
[0013]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且在尖端轨道的下游侧上的翼部的径向内表面的形状具有基本上符合表IV中列出的X、Y、Z的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，可通过将X值、Y值和Z值乘以最小尖端轨道X向范围来转换为距离，并且其中X值、Y值和Z值彼此平滑连接以形成下游侧径向内表面轮廓。
[0014]本公开的另一方面包括一种涡轮叶片尖端护罩，该涡轮叶片尖端护罩包括：一对相对的轴向延伸翼部，该对轴向延伸翼部被配置为在翼型件的径向外端处联接到翼型件，该翼型件具有压力侧和与压力侧相对的吸力侧、跨越压力侧与压力侧之间的前缘以及与前缘相对并且跨越压力侧与压力侧之间的后缘；尖端轨道，该尖端轨道从该对相对的轴向延伸翼部径向延伸，该尖端轨道具有下游侧和与下游侧相对的上游侧以及最前和径向最外原点；和前导Z凹口表面，该前导Z凹口表面的形状具有基本上符合表III中列出的X、Y、Z的笛
卡尔坐标值和厚度值的至少一部分并且起源于最前和径向最外原点的标称轮廓，其中笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，可通过将这些值乘以最小尖端轨道X向范围来转换为距离，并且其中X值和Y值彼此平滑连接以形成前导Z凹口表面轮廓，其中前导Z凹口表面轮廓在每个X坐标值和Y坐标值处的厚度从对应的Z值径向向内延伸。
[0015]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且涡轮叶片包括第二级叶片。
[0016]本公开的另一方面包括前述方面中的任一项，并且尖端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮叶片尖端护罩(220)，所述涡轮叶片尖端护罩包括：一对相对的轴向延伸翼部(232,234)，所述一对轴向延伸翼部被配置为在翼型件(202)的径向外端(222)处联接到所述翼型件(202)，所述翼型件(202)具有压力侧(204)和与所述压力侧(204)相对的吸力侧(206)、跨接在所述压力侧(204)和所述吸力侧(206)之间的前缘(208)以及与所述前缘(208)相对并且跨接在所述压力侧(204)和所述吸力侧(206)之间的后缘(210)；和尖端轨道(250)，所述尖端轨道从所述一对相对的轴向延伸翼部(232,234)径向延伸，所述尖端轨道(250)具有上游侧(252)、与所述上游侧(252)相对的下游侧(254)以及最前和径向最外原点(260)；其中所述涡轮叶片尖端护罩(220)的至少一个区域的形状具有基本上符合表I、表II、表III和表IV中的对应一个表中列出的X、Y和Z的笛卡尔坐标值的至少一部分并且起源于所述最前和径向最外原点(260)的标称轮廓，其中所述笛卡尔坐标值是0％至100％的无因次量，所述无因次量能够通过将所述X值、所述Y值和所述Z值乘以以距离单位表示的最小尖端轨道X向(270)范围来转换为距离，并且其中X值、Y值和Z值通过线连接以限定所述至少一个区域的所述标称轮廓；并且其中所述至少一个区域选自：所述尖端轨道(250)的所述上游侧(252)，所述上游侧具有表I中列出的X、Y和Z的笛卡尔坐标值；所述尖端轨道(250)的所述下游侧(254)，所述下游侧具有表II中列出的X、Y和Z的笛卡尔坐标值；前导Z凹口表面(276)，所述前导Z凹口表面具有在表III中列出的X、Y和Z的笛卡尔坐标值和厚度值，其中所述前导Z凹口表面的所述标称轮廓的在每个X坐标值和Y坐标值处的所述厚度(Thk)从对应的Z值径向向内延伸；以及在所述尖端轨道(250)的所述下游侧(254)上的所述翼部(234)的径向内表面(242)，所述径向内表面具有在表IV中列出的X、Y和Z的笛卡尔坐标值。2.根据权利要求1所述的涡轮叶片尖端护罩(220)，其中所述涡轮叶片尖端护罩(220)被配置为联接到其上的所述翼型件是第二级叶片的一部分。3.根据权利要求1或2所述的涡轮叶片尖端护罩(220)，其中所述至少一个区域是所述尖端轨道(250)的所述上游侧(252)。4.根据权利要求3所述的涡轮叶片尖端护罩(220)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：