用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型制造技术

本发明专利技术涉及一种用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型，透平机械叶片的梢部区域的剖面采用前载型机翼，中间区域的剖面采用均匀的中载型机翼，根部区域的剖面采用后载型机翼，构成混合翼型叶片。本发明专利技术采用一种用于抑制透平机械二次流的叶片成型技术，叶片应用不同载荷类型的翼型混合成型，能降低压力分布的不均匀度，抑制二次流。抑制二次流。抑制二次流。

【技术实现步骤摘要】
用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型


[0001]本专利技术涉及一项透平机械叶片翼型，尤其是一种能控制透平机械内部二次流，提升流动性能与微观流场品质的二次流抑制的叶片混合翼型构型。

技术介绍

[0002]透平机械，特别是轴流式透平机械，流体质点的运动基本在圆柱面上，将圆柱面展开后流面为平面，该平面上的多叶片剖面构成平面叶栅。经过多年的发展，形成了多种性能优异的叶栅数据，轴流式透平机械多采用有详细数据的翼型叶栅进行设计构型，为了成型方便，各剖面采用同一类型的翼型，各剖面拱度及厚度沿弦向分布相同，即载荷沿弦向分布基本一致。
[0003]对于风力透平机械，由于没有空泡问题，各剖面多采用效率较高的前载型翼型，诸如NACA220；对于水力透平机械，存在空泡问题，一般采用NACA66或者NACA16等均匀载荷翼型，在80％弦长范围内压力分布均匀。采用同种翼型成型的叶片，各剖面压力分布一致，叶片容易成型，内部主流运动流态较好，但对于边界层内因压力差形成的二次流等微观流动，无法抑制。
[0004]因压力分布不均，透平机械边界层内普遍存在二次流现象，二次流不仅直接引起能量损失，还能使主流流场恶化降低流动性能。本专利技术提供的透平机械不同载荷类型翼型混合构型的叶片，能改变引起二次流的压力分布，抑制二次流。因此，需要采用混合翼型成型，改变形成二次流的压力分布。

技术实现思路

[0005]本专利技术是要提供一种用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型，能改变同种翼型的压力分布，均匀机械内部压力场，以抑制二次流。
[0006]为实现上述目，本专利技术的技术方案是：一种用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型，透平机械叶片的梢部区域的剖面采用前载型机翼，中间区域的剖面采用均匀的中载型机翼，根部区域的剖面采用后载型机翼，构成混合翼型叶片。
[0007]进一步，前载型机翼采用NACA220或NACA210翼型。
[0008]进一步，中载型机翼采用NACA66或NACA16翼型。
[0009]进一步，后载型机翼采用NACA67翼型。
[0010]进一步，所述透平机械叶片的子午面上，叶片梢部区域、中部区域与根部区域各占叶片子午面总面积的1/3,梢部区域在展向外侧，中部区域在展向的中间，剩下距离轴线近的区域均为根部。
[0011]进一步，混合翼型构成的叶片几何上光顺。
[0012]进一步，各混合翼型叶片沿周向均匀分布。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术采用一种用于抑制透平机械二次流的叶片成型技术，叶片应用不同载荷类
型的翼型混合成型，降低压力分布的不均匀度，抑制二次流。
[0015]本专利技术提供了一种用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型，采用本构型的叶片，二次流弱，流场品质佳，水动力性能好。
附图说明
[0016]图1为叶片区域示意图；
[0017]图2为前载、中载与后载翼型；
[0018]其中：(a)前载型机翼，(b)中载型机翼，(c)后载型机翼。
具体实施方式
[0019]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0020]如图1所示，本专利技术的用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型，透平机械叶片的梢部区域1的剖面采用前载型机翼，例如：NACA220、NACA210等翼型；中间区域2的剖面采用均匀的中载型机翼，例如NACA66、NACA16等翼型；根部区域3的剖面采用后载型机翼，例如NACA67翼型。梢部区域、中间区域与根部区域划分见图1。
[0021]在透平机械叶片上作出两类流面S1与S2，其中S1为回转流面，S2为叶片骨面，在流面S1与流面S2基础上，作与流面S1及流面S2均正交的S3流面。流面S3上的流动均为二次流，可通过数值模拟方法再现、分析、定量评估二次流动损失。
[0022]如图2的(a)，(b)，(c)所示，根据宏观水动力性能要求，叶片设计时，分别在叶片梢部区域1选择前载型机翼、中部区域2选择中载型机翼、根部区域3选择后载型机翼型，构成混合翼型叶片。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型，其特征在于：透平机械叶片的梢部区域的剖面采用前载型机翼，中间区域的剖面采用均匀的中载型机翼，根部区域的剖面采用后载型机翼，构成混合翼型叶片。2.根据权利要求1所述的用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型，其特征在于：前载型机翼采用NACA220或NACA210翼型。3.根据权利要求1所述的用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型，其特征在于：中载型机翼采用NACA66或NACA16翼型。4.根据权利要求1所述的用于透平机械二次流抑制的叶片混合翼型构型，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佑林，张恒，刘建国，汲国瑞，李宁，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七，
类型：发明
国别省市：