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一種濕汽輪機(jī)除濕靜葉

作者:CEO 時(shí)間:2023-01-24

信息摘要:1.本發(fā)明屬于船用濕汽輪機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種濕汽輪機(jī)除濕靜葉。背景技術(shù):2.汽輪機(jī)誕生后,很快就被應(yīng)用于艦船的主動(dòng)力源。艦船汽輪機(jī)的進(jìn)汽即為飽和蒸汽,整機(jī)都運(yùn)行于濕蒸汽區(qū),設(shè)計(jì)開發(fā)輕量、高效的機(jī)內(nèi)除濕技術(shù)是汽輪機(jī)發(fā)展中的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。靜葉除濕是一種被廣泛使用的除濕方法,其中吹掃除濕

一種濕汽輪機(jī)除濕靜葉

一種濕汽輪機(jī)除濕靜葉

  1.本發(fā)明屬于船用濕汽輪機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種濕汽輪機(jī)除濕靜葉。背景技術(shù):2.汽輪機(jī)誕生后,很快就被應(yīng)用于艦船的主動(dòng)力源。艦船汽輪機(jī)的進(jìn)汽即為飽和蒸汽,整機(jī)都運(yùn)行于濕蒸汽區(qū),設(shè)計(jì)開發(fā)輕量、高效的機(jī)內(nèi)除濕技術(shù)是汽輪機(jī)發(fā)展中的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。靜葉除濕是一種被廣泛使用的除濕方法,其中吹掃除濕法是通過抽吸葉片表面的水膜達(dá)到除濕效果的一項(xiàng)大類除濕法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:3.本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種達(dá)到強(qiáng)化除濕效果的濕汽輪機(jī)除濕靜葉。4.為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所設(shè)計(jì)的濕汽輪機(jī)除濕靜葉,包括靜葉片,還包括布置在靜葉片上的波浪形結(jié)構(gòu),波浪形結(jié)構(gòu)分布在靜葉片表面水膜聚集區(qū)域內(nèi)的上游位置;波浪形結(jié)構(gòu)包括至少一組沿靜葉片流向方向呈平行布置的凸起總成,每組凸起總成包括若干個(gè)沿靜葉片高度方向間隔均勻布置的凸起。5.進(jìn)一步地,所述凸起為半球體時(shí),半球體的圓心均位于靜葉片的表面,且所有半球體的圓心均在一條直線上,該直線與靜葉片的高度方向夾角不超過90°。6.進(jìn)一步地,所述半球體的直徑記為d,相鄰兩個(gè)半球體的圓心之間的距離記為l,則滿足0《l《2d。7.進(jìn)一步地,所述凸起為半橢球體時(shí),半橢球體的圓心均位于靜葉片的表面,且所有半橢球體的圓心均在一條直線上,該直線與靜葉片的高度方向夾角不超過90°。8.進(jìn)一步地,所述半橢球體在靜葉片高度方向的軸長(zhǎng)記為a、在流向方向的軸長(zhǎng)記為b,相鄰兩個(gè)半橢球體的圓心之間的距離記為l,則滿足0《l《2a、0《l《2b。9.與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明通過在濕汽輪機(jī)靜葉片表面設(shè)置波浪形結(jié)構(gòu),通過此結(jié)構(gòu),在其下游的靜葉片表面產(chǎn)生成排的渦結(jié)構(gòu),達(dá)到對(duì)靜葉片表面水膜的吹掃效果。故在靜葉片表面水膜聚集區(qū)域內(nèi)的上游位置布置波浪形結(jié)構(gòu),能夠有效地吹掃結(jié)構(gòu)附近的水膜。附圖說明10.圖1為本發(fā)明濕汽輪機(jī)除濕靜葉結(jié)構(gòu)示意圖;11.圖2為濕汽輪機(jī)末級(jí)靜葉在額定工況下的水膜分布云圖;12.圖3為本發(fā)明在額定工況下的水膜分布云圖;13.圖4為不同列數(shù)波浪形結(jié)構(gòu)水膜厚度對(duì)比曲線。具體實(shí)施方式14.下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。15.如圖1所示濕汽輪機(jī)除濕靜葉,包括靜葉片1和布置在靜葉片上的波浪形結(jié)構(gòu),波浪形結(jié)構(gòu)分布在靜葉片表面水膜聚集區(qū)域內(nèi)的上游位置。波浪形結(jié)構(gòu)包括至少一組沿靜葉片流向方向呈平行布置的凸起總成,每組凸起總成包括若干個(gè)沿靜葉片高度方向間隔均勻布置的凸起2,凸起2可以是半球體或者半橢球體。16.當(dāng)凸起為半球體時(shí),半球體的圓心均位于靜葉片的表面,且所有半球體的圓心均在一條直線上,該直線與靜葉片的高度方向夾角不超過90°。半球體的直徑記為d,相鄰兩個(gè)半球體的圓心之間的距離記為l,則滿足0《l《2d。17.當(dāng)凸起為半橢球體時(shí),半橢球體的圓心均位于靜葉片的表面,且所有半橢球體的圓心均在一條直線上,該直線與靜葉片的高度方向夾角不超過90°。半橢球體在靜葉片高度方向的軸長(zhǎng)記為a、在流向方向的軸長(zhǎng)記為b,相鄰兩個(gè)半橢球體的圓心之間的距離記為l,則滿足0《l《2a、0《l《2b。18.本發(fā)明通過在濕汽輪機(jī)靜葉片表面設(shè)置波浪形結(jié)構(gòu),通過此結(jié)構(gòu),在其下游的靜葉片表面產(chǎn)生成排的渦結(jié)構(gòu),達(dá)到對(duì)靜葉片表面水膜的吹掃效果。故在靜葉片表面水膜聚集區(qū)域內(nèi)的上游位置布置波浪形結(jié)構(gòu),能夠有效地吹掃結(jié)構(gòu)附近的水膜。傳統(tǒng)的吹掃開縫一般都呈多條分布,對(duì)于本發(fā)明除濕靜葉,可以用單排波浪形結(jié)構(gòu)達(dá)到高效的靜葉除濕效果;同時(shí),吹掃開縫與抽吸開縫是無法同時(shí)設(shè)置在一支葉片上的,但在本發(fā)明波浪形表面葉片上,仍然可以設(shè)置抽吸縫來達(dá)到更優(yōu)秀的靜葉除濕效果。19.下面以某濕汽輪機(jī)末級(jí)靜葉的波浪形結(jié)構(gòu)除濕方案為例進(jìn)行說明。20.如圖2所示,水膜分布云圖給出了此末級(jí)靜葉在額定工況下,葉片壓力面的水膜分布情況。沿流向,壓力面上的水膜呈逐步增厚的趨勢(shì),同時(shí),在靠近葉根的部分(圖中葉片表面的右上角)有著顯著增加的水膜聚集。依據(jù)水膜分布情況,在葉片表面設(shè)置波浪形結(jié)構(gòu)。如圖1所示給出了波浪形結(jié)構(gòu)在靜葉壓力面上的排布,四個(gè)直徑d為12mm的半球體之間的圓心距離l為12mm。半球體沿水膜聚集區(qū)的上游,沿直線排列。最終覆蓋了葉根附近水膜分布較厚的區(qū)域。21.如圖3所示,水膜分布云圖給出了波浪形表面靜葉在額定工況下,靜葉片壓力面的水膜分布情況。在波浪形結(jié)構(gòu)的下游區(qū)域,水膜厚度及水膜分布都有明顯的減少。同時(shí),靜葉片表面平均水膜厚度由原來的7.36mm,下降到了4.85mm。22.如圖4所示,展示了在本葉型上設(shè)置兩列波浪形結(jié)構(gòu)時(shí),所帶來的影響。相較于原葉型,帶凸起結(jié)構(gòu)的葉型均使得分布的水膜厚度變薄,但注意到,布置兩列結(jié)構(gòu)并沒有帶來明顯的優(yōu)勢(shì)。這是因?yàn)樵诒緦?shí)例葉型上,水膜的顯著聚集區(qū)域可通過單列的波浪形結(jié)構(gòu)完成吹掃。額外凸起結(jié)構(gòu)帶來的功效被浪費(fèi),所以兩列結(jié)構(gòu)在此實(shí)例中并不適用。但是注意到不同葉型的水膜沉積情況大不相同,一列波浪形結(jié)構(gòu)所能吹掃的區(qū)域也有限度,當(dāng)面對(duì)水膜分布足夠?qū)拸V的葉型時(shí),必須考慮布置多列波浪形結(jié)構(gòu)。23.本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。技術(shù)特征:1.一種濕汽輪機(jī)除濕靜葉,包括靜葉片,其特征在于:還包括布置在靜葉片上的波浪形結(jié)構(gòu),波浪形結(jié)構(gòu)分布在靜葉片表面水膜聚集區(qū)域內(nèi)的上游位置;波浪形結(jié)構(gòu)包括至少一組沿靜葉片流向方向呈平行布置的凸起總成,每組凸起總成包括若干個(gè)沿靜葉片高度方向間隔均勻布置的凸起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕汽輪機(jī)除濕靜葉,其特征在于:所述凸起為半球體時(shí),半球體的圓心均位于靜葉片的表面,且所有半球體的圓心均在一條直線上,該直線與靜葉片的高度方向夾角不超過90

  °

  。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述濕汽輪機(jī)除濕靜葉,其特征在于:所述半球體的直徑記為d,相鄰兩個(gè)半球體的圓心之間的距離記為l,則滿足0

  °

  。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述濕汽輪機(jī)除濕靜葉,其特征在于:所述半橢球體在靜葉片高度方向的軸長(zhǎng)記為a、在流向方向的軸長(zhǎng)記為b,相鄰兩個(gè)半橢球體的圓心之間的距離記為l,則滿足0技術(shù)總結(jié)本發(fā)明公開了一種濕汽輪機(jī)除濕靜葉,包括靜葉片,還包括布置在靜葉片上的波浪形結(jié)構(gòu),波浪形結(jié)構(gòu)分布在靜葉片表面水膜聚集區(qū)域內(nèi)的上游位置;波浪形結(jié)構(gòu)包括至少一組沿靜葉片流向方向呈平行布置的凸起總成,每組凸起總成包括若干個(gè)沿靜葉片高度方向間隔均勻布置的凸起。通過在濕汽輪機(jī)靜葉片表面設(shè)置波浪形結(jié)構(gòu),通過此結(jié)構(gòu),在其下游的靜葉片表面產(chǎn)生成排的渦結(jié)構(gòu),達(dá)到對(duì)靜葉片表面水膜的吹掃效果。故在靜葉片表面水膜聚集區(qū)域內(nèi)的上游位置布置波浪形結(jié)構(gòu),能夠有效地吹掃結(jié)構(gòu)附近的水膜。膜。膜。技術(shù)研發(fā)人員:楊自春張磊陳國(guó)兵姜偉吳凡李昆鋒陳俊受保護(hù)的技術(shù)使用者:中國(guó)人民解放軍海**程大學(xué)技術(shù)研發(fā)日:2022.04.02技術(shù)公布日:2022/7/4

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