一种大流量轴流动调风机叶片制造技术

本发明专利技术公开了一种大流量轴流动调风机叶片，该叶型是模型化后的小叶片，可根据实际风机机号进行放大得到实际叶型。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，流量系数：0.368、压力系数：0.17、效率：85％，通过对选择几何参数进行优化重新组合，设计出本发明专利技术所描述的叶片。且叶片按等环量设计，可以满足不同轮毂比风机的通用，特别是轮毂比大于0.473的动调轴流风机。0.473的动调轴流风机。0.473的动调轴流风机。

【技术实现步骤摘要】
一种大流量轴流动调风机叶片


[0001]本专利技术属于大型轴流风机领域，具体涉及一种大流量低压升翼型截面的叶片，该叶片属 于风机重要组成部件，尤其适用于火电机组的辅助设备轴流动调风机。

技术介绍

[0002]轴流风机是风机行业最为常见的一种通风机械，广泛应用于工业、农业等行业的通风换 气送气。目前，火电机组重要辅助设备送风机、一次风机、引风机普遍采用动叶可调轴流风 机，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，1350MW超超临界燃煤机组成为下一阶段的发展目标， 对风机的参数提出了新的要求。
[0003]本专利技术介绍一种大流量低压升的轴流动调风机叶片，适用于1350MW燃煤机组引风机双配 置及600MW引风机单配置需求，最高效率η
max
≥85％。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种适用于1350MW燃煤机组双配置双级级动叶可调引风机叶型， 亦适用于部分600MW机组单配置双级动叶可调引风机叶型，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，流量系数：0.368、压力系数：0.17、效率：85％， 通过对选择几何参数进行优化重新组合，设计出本专利技术所描述的叶片。
[0005]本专利技术提供一种轮毂比为0.473的叶片，叶片采用等环量设计，可以进行变轮毂比设计， 通过切割叶尖得到不同轮毂比的叶片。
[0006]由于燃煤机组动调风机叶轮外径较大，且各型号不一，即上文所描述的轮毂比不统一， 本专利技术将叶型模型化为轮毂半径为R1＝118mm、叶轮半径为r＝250mm的模型叶片，轮毂比 为0.473，按此进行叶型的设计。
[0007]本专利技术选取了叶片截面的弦长b、安放角β、中弧线曲率半径ρ、翼型相对弯度及相对 厚度作为设计几何参数，该叶片的具体特征如下：
[0008]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。
[0009]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
。根据 相关参考资料，各个截面的弦长、安放角和中弧线曲率半径随叶片高度的比值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)有如下的二次函数关系： b＝
‑
21.216ν2+40.458ν+22.421；β＝3.2133ν2+59.442ν+0.6942； ρ＝5.9121ν2‑
79.718ν+116.95；b、β、ρ根据经验所得初值输入编制的MatLab优化程序， 确定最优的叶片参数；各个截面的翼型相对弯度可在现有弯度基础上同时在
±
3％范围内变 化；同时，翼型截面Ⅰ～
ⅱ
的相对厚度按11.8％、9.7％、8.6％、8.0％、7.5％、7.1％、6.8％、 6.5％、6.3％、6.1％、6.0％、5.8％给定。
[0010]各个截面的几何参数确定之后，根据翼型设计原理选用Howell翼型得到各截面的具体翼 型形状，为改善叶片的受力状况，计算截面叶型的形心作为积叠点对截面进行径向积叠。翼 型截面的形心(C
x
为形心横坐标，C
y
为形心纵坐标)采用如下公式计算得到：
[0011](x
i
,y
i
)为翼型曲线上各个点的横坐标及纵坐标
[0012]具有以上特性的叶片按等环量设计，可根据叶片高度比值ν的不同设计生成不同轮毂比 的叶型。
[0013]据以上，作为本专利技术进一步优选：当比值ν(ν＝R1/r)＝1时，对应的所述叶片截面Ⅰ的 安装角β为63.28，弦长b为41.82，相对厚度为19.41，相对弯度为12.5，中弧线曲率 半径为44.5；
[0014]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.907时，对应的所述叶片截面Ⅱ的安装角β为57.44，弦长b为 41.55，相对厚度为16.58，相对弯度为10.90，中弧线曲率半径为49.13；
[0015]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.831时，对应的所述叶片截面Ⅲ的安装角β为52.13，弦长b为 41.21，相对厚度为14.77，相对弯度为10.36，中弧线曲率半径为51.83；
[0016]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.767时，对应的所述叶片截面Ⅳ的安装角β为48.19，弦长b为 40.89，相对厚度为12.22，相对弯度为8.9，中弧线曲率半径为59.16；
[0017]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.711时，对应的所述叶片截面
Ⅴ
的安装角β为44.62，弦长b为 40.48，相对厚度为9.93，相对弯度为7.95，中弧线曲率半径为63.33；
[0018]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.664时，对应的所述叶片截面
Ⅵ
的安装角β为41.62，弦长b为 40.01，相对厚度为8.04，相对弯度为7.54，中弧线曲率半径为67.72；
[0019]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.622时，对应的所述叶片截面
Ⅶ
的安装角β为38.95，弦长b为 39.49，相对厚度为6.22，相对弯度为7.11，中弧线曲率半径为70.85；
[0020]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.585时，对应的所述叶片截面
Ⅷ
的安装角β为36.7，弦长b为 38.95，相对厚度为4.46，相对弯度为6.75，中弧线曲率半径为73.29；
[0021]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.552时，对应的所述叶片截面
Ⅸ
的安装角β为34.69，弦长b为 38.38，相对厚度为2.81，相对弯度为6.46，中弧线曲率半径为75.37；
[0022]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.523时，对应的所述叶片截面
Ⅹ
的安装角β为31.79，弦长b为 37.8，相对厚度为2.51，相对弯度为6.24，中弧线曲率半径为76.83；
[0023]当比值ν(ν＝R1/r)＝0.497时，对应的所述叶片截面
ⅰ
的安装角β为31.21，弦长b为 37.23，相对厚度为2.49，相对弯度为6.01，中弧线曲率半径为78.44；
[0024]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29.81，弦长b为 36.65，相对厚度为2.51，相对弯度为5.86，中弧线曲率半径为79.15；
附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大流量轴流动调风机叶片，其特征在于将燃煤机组大型风机叶片进行模型化设计，按照叶轮直径为500mm进行参数化设计，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，流量系数：0.368、压力系数：0.17、效率：85％，通过优化程序选择几何参数进行优化重新组合。2.从叶轮根部到叶尖将所述叶型均分为12个截面，各个截面的弦长、安放角和中弧线曲率半径随叶片高度的比值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)有如下的二次函数关系：b＝
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【专利技术属性】
技术研发人员：严龙钢，陈欣，屈园林，
申请(专利权)人：中国电建集团透平科技有限公司，
类型：发明
国别省市：