专利名称：用于压缩机叶片的翼面的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及燃气轮机压缩机翼面，特别是，本发明涉及用于二级压缩机叶片 的经过改进的新型翼型。
背景技术：
对于燃气轮机压缩机的各级而言，存在许多设计要求，以便使该级能够符合包括 整机效率、翼面负荷、机械完整性等指标在内的设计目标。特别是，由于压缩机二级叶片是 进入压缩机内的进口叶片，因此压缩机二级叶片的设计是非常关键的。已经提出了多种经过改进的用于燃气轮机的翼型。例如参见EP 0887 513 Bi，该 文献中披露了二级涡轮叶片的翼面的安装角(staggerangle)和脊线角(camber angle) 0 然而，在流量恒定的状态下，强烈需求压缩机设计能够实现效率的提高。因此，提供能够在 这些新研发出的涡轮机中改进机械完整性与空气动力效率之间的均衡关系的翼面设计是 有利的。因此，对新型翼面设计的需求与该项研发部分地相关联。
发明内容
根据本发明，提供一种具有独特型面的经过改进的新型翼面，用以改进燃气轮机 压缩机性能。该目的是通过由安装角和脊线角定义出的独特翼型而得以实现的。另外，为 了减轻翼面的重量，同由申请人生产出的翼面相比，提供缩短的弦长。另一方面，翼面高度按1 1.2的比例系数进行缩减。按照这种方式，未经缩减的 和经过缩减的特征使得翼面分别适于在标称50赫兹和标称60赫兹的条件下进行工作。通过阅读下面的说明书并结合附图，本发明的其它目的和优点将会变得更加明 显。在附图中示例性地示出了本发明的实施例。
下面，通过实例的方式并且结合附图对本发明披露的实施例进行描述，在所述附 图中图1是沿着燃气轮机的压缩机部段的一部分的纵向轴线截取的剖面视图；图2是用以定义安装角、脊线角和弦长等特征尺寸的图1所示叶片的翼面的顶视 图；图3是图1所示叶片的侧视图，图中示出了径向翼面高度分度(height division)；图4是示出了本发明的一个典型实施例中的弦长与翼面高度之间关系的曲线图；图5是示出了本发明的一个典型实施例中的安装角与翼面高度之间关系的曲线 图；和图6是示出了本发明的一个典型实施例中的脊线角与翼面高度之间关系的曲线 图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明披露的优选实施例进行描述，在各附图中使用相似的附图 标记表示相似的元件。在下面的说明书中，出于进行解释说明的目的，陈述了许多具体细节 从而提供对所披露内容的全面理解。然而，本申请的实践不受上述这些具体细节的限制。下面参见图1，图1中示出了多级压缩机1的一部分。压缩机1的每一级包括多个 被装配在转子7上面的周向隔开的叶片(blade) 6和多个被装配在定子9上面沿压缩机1的 纵向轴线LA位于叶片6下游的周向隔开的轮叶(vane)8。出于图示说明的目的，图1中仅 示出了第二级5。压缩机1的不同级中的每一级具有形状独特的轮叶8和叶片6翼面10。图2是用以示例性地定义在整个说明书中翼面10所使用的术语安装角Y、脊线角 Δ β和弦长⑶的图1所示叶片的翼面10的顶视图。如图2中所示，安装角γ被定义为前缘LE后缘TE连线与垂直于纵向轴线的线PA 之间的夹角。同样如图2所示，脊线角Δ β由下面进行定义，即-脊线CL，所述脊线是从前缘LE延伸至后缘TE的叶片型面的中线；-入口角βlm，所述入口角β lm是位于前缘LE处的垂直于纵向轴线的线PA与脊线 CL的切线之间的夹角；和-出口角β2ω，所述出口角β%是位于后缘TE处的垂直于纵向轴线的线PA与脊线 CL的切线之间的夹角。如图2中所示，脊线角Δ β是由在前缘LE和后缘TE处的脊线CL 的切线交叉形成的外角并且等于入口角β1ω与出口角之差。弦长⑶被定义为在前缘LE和后缘TE处垂直于纵向轴线LA的切线之间的距离 (参见图2)。如图2中所示的安装角Y、脊线角Δ β和弦长⑶可以沿翼面高度AH产生变化 (如图3中所示)。为了对翼面10进行定义，可参考翼面高度AH的分度(参见图3)。例 如，图3列举了从位于翼面10底端处的基准点A持续到位于翼面远端的点I的任意分度。下面，通过实例的方式，结合在自翼面10的底端测得的位于沿如图3所示径向方 向的各翼面高度AH处的在图2中所定义的尺寸特征，对本发明的实施例进行描述。适于燃 气轮机压缩机在50赫兹的条件下进行工作的该实施例包括用于压缩机1的第二级5叶片 6的翼面10，如图1所示，所述翼面具有如表1所列且如图4所示的弦长CD、如表1所列且 如图5所示的安装角γ和如表1所列且如图6所示的脊线角Δ β，其中表1和图4-6中的 数据保留三个小数位。在另一实施例中，弦长CD和翼面高度AH的公差值为士 10毫米并且 安装角Y和脊线角Δ β的公差值为士 Γ。表 权利要求
1. 一种用于第二级(5)压缩机(1)叶片(6)的翼面(10)，其特征在于，沿着从位于翼 面(10)第一端处的基准点㈧延伸到翼面(10)的第二远端⑴的翼面高度(AH)而位于 多个分度处的弦长(CD)、安装角(Y)和脊线角(八日)，如下表中所示分度翼面高度安装角γ 弦长c:D 脊线角
2.根据权利要求1所述的翼面，其中弦长(CD)和翼面高度(AH)的公差值为士10毫米 并且安装角(Y)和脊线角(Δ β)的公差值为士Γ。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的翼面，其中翼面高度(AH)按1 1. 2的比例系 数进行缩减。
全文摘要
本发明涉及用于一种经过改进的用于压缩机叶片的第二级翼面，其特征在于，独特的弦长(CD)、安装角(γ)和脊线角(Δβ)。安装角(γ)和脊线角(Δβ)改进了空气动力学性能，而弦长(CD)减轻了翼面的重量。
文档编号F04C29/00GK102108969SQ20101010717
公开日2011年6月29日 申请日期2010年1月29日 优先权日2009年12月23日
发明者L·F·普尔塔, M·米切尔, W·卡皮斯 申请人:阿尔斯托姆科技有限公司