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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)在濕汽輪機(jī)靜葉片表面設(shè)置波浪形結(jié)構(gòu)，通過(guò)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(shuō)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(shuō)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(guò)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(guò)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(guò)在濕汽輪機(jī)靜葉片表面設(shè)置波浪形結(jié)構(gòu)，通過(guò)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(wú)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(lái)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(shuō)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(lái)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(lái)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(méi)有帶來(lái)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(guò)單列的波浪形結(jié)構(gòu)完成吹掃。額外凸起結(jié)構(gòu)帶來(lái)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(shuō)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(guò)90

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　　。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

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　　。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(guò)在濕汽輪機(jī)靜葉片表面設(shè)置波浪形結(jié)構(gòu)，通過(guò)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)人民解放軍海軍工程大學(xué)技術(shù)研發(fā)日：2022.04.02技術(shù)公布日：2022/7/4