一种低温透平膨胀机工作轮的设计方法技术

技术编号:39936356 阅读:20 留言:0更新日期:2024-01-08 22:13
本发明专利技术涉及一种低温透平膨胀机工作轮的设计方法,包括步骤:通过作图法得到工作轮子午面型线,即可得到轮毂线及轮罩线上各点的(z,r)柱坐标值,之后计算中心流线的(z,r)柱坐标值;将其作为中心流线法的输入条件,得到中心子午流线的长度及特征函数的值;逆向计算得到中心子午流线的θ坐标,即可得到轮毂线与轮罩线的θ坐标,从而得到工作轮叶片中心流面;最终通过旋转阵列得到工作轮的三维造型设计;本发明专利技术将作图法与中心流线法相结合,既改进了以往设计方法中抛物面成型的工作轮导流段与直叶段过渡区域叶片流道曲面不光滑连续的问题,提高了透平膨胀机的运行效率;又改进了中心流线法叶片尾缘处直径的扩张问题,便于工作轮的实际安装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低温透平膨胀机,特别是涉及一种低温透平膨胀机工作轮的设计方法


技术介绍

1、低温透平膨胀机作为主要的产冷部件,在大多数低温制冷系统中都是核心组成部分之一。其稳定性和运行效率很大程度上影响了整个系统的耗能及效率。由于其广泛的应用场合,近年来越来越多的研究人员投入到了相关的研究之中。不少专著也详细的讨论了关于透平膨胀机的基本概念及设计方法。由于进口介质温度低,膨胀比大,尤其在小流量时,工作轮直径较小,膨胀机比焓降大,为了达到较高的绝热效率,势必造成膨胀机转子转速较高。故而尺寸小、转速高是低温透平膨胀机的明显特征。目前,低温透平膨胀机的理论及设计方法还没有一个普遍的准则,以往的设计方法存在工作轮导流段与直叶段过渡区域叶片流道曲面不光滑连续的问题。

2、基于吴仲华的透平机械三元流动的概念,hasselgruber提出了一种设计旋转机械工作轮叶型的计算方法,该方法通过特征函数得到工作轮进口前缘至出口尾缘的中心流线的柱坐标参数,再由中心流线与轮毂线及轮罩线的几何关系得到工作轮子午面型线,最终根据柱坐标参数的角度值以及子午面型线完成叶片造型,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于:包括步骤:

2.根据权利要求1所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于,所述步骤S1包括步骤:

3.根据权利要求2所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于,在所述步骤S1中,M的取值范围为30~50。

4.根据权利要求2所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于,所述步骤S2包括步骤:

5.根据权利要求4所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于,所述步骤S3包括步骤:

6.根据权利要求5所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于,所述步骤S3...

【技术特征摘要】

1.一种低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于:包括步骤:

2.根据权利要求1所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于,所述步骤s1包括步骤:

3.根据权利要求2所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于,在所述步骤s1中,m的取值范围为30~50。

4.根据权利要求2所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于,所述步骤s2包括步骤:

5.根据权利要求4所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方法,其特征在于,所述步骤s3包括步骤:

6.根据权利要求5所述的低温透平膨胀机工作轮的设计方...

【专利技术属性】
技术研发人员:柯长磊彭楠李空荣
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:发明
国别省市:

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