申请/专利权人：西安热工研究院有限公司

申请日：2022-03-21

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN114593088B

主分类号：F04D29/38

分类号：F04D29/38;G06F30/17

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2022.06.24#实质审查的生效;2022.06.07#公开

摘要：本发明公开了一种电站动叶可调式轴流风机扩容改造动叶改型设计方法，包括：首先，给出该方法适用条件；其次，如果风机扩容改造满足适用条件，那么给出具体的风机扩容改造动叶改型设计二维叶型造型方法；最后，根据动叶改型设计二维叶型造型方法生成的二维叶型曲线，完成动叶改型设计三维叶片造型。本发明在保持风机大部分零部件不变的前提下，仅通过对风机动叶片进行改型设计，就能实现风机扩容改造，并保证风机安全可靠运行。本发明为新形势下电站动叶可调式轴流风机扩容升级改造提供了一条新的技术路线，其具有投资费用低、投资回收年限短、改造效果显著等优点，适合在市场上大规模推广应用。

主权项：1.一种电站动叶可调式轴流风机扩容改造动叶改型设计方法，其特征在于，包括：首先，给出该方法适用条件；其次，如果风机扩容改造满足适用条件，那么给出具体的风机扩容改造动叶改型设计二维叶型造型方法；最后，根据动叶改型设计二维叶型造型方法生成的二维叶型曲线，完成动叶改型设计三维叶片造型；具体包括以下步骤：1给出该方法的适用条件动叶可调式轴流风机改造前风机TB点选型参数对应的流量系数为压力系数为φ1，风机扩容改造后TB点选型参数对应的流量系数为压力系数为φ2，其适用条件如下： 如果风机扩容改造前、后技术参数满足上述条件，那么实施风机扩容改造；2确定风机扩容改造动叶改型设计二维叶型造型方法，如果风机扩容改造前、后技术参数满足第一步的条件，那么开展风机扩容改造动叶改型设计二维叶型造型；风机扩容改造动叶改型设计二维叶型造型方法实施如下：1沿叶高方向将叶片在圆柱坐标系下等分为N个叶型截面，N为整数，将N个叶型截面的叶型型线坐标由极坐标转换到平面坐标；2确定N个叶型截面的造型方法，对于N个叶型截面，每个叶型截面的造型方法相同；动叶改型设计方法如下：①利用k阶多项式函数，对原始叶片第i个叶型截面的压力面型线PCi、吸力面型线SCi进行曲线拟合，得到原始叶片第i个叶型截面的中弧线Cm,i拟合曲线和叶型厚度分布拟合曲线的多项式函数公式；具体实施方法如下：采用基于最小二乘法的k阶多项式函数，k≥1，k为整数对原始叶片第i个叶型截面的压力面型线PCi、吸力面型线SCi进行曲线拟合，若xi,yi为压力面或吸力面型线上的数据点，数据点总数为M，则k阶多项式函数公式满足如下条件： 拟合过程中，保持叶片前缘点LEi、叶片尾缘点TEi位置不变，采用对第i个叶型截面的中弧线Cm,i两侧施加相同叶型厚度分布的方式对压力面型线PCi、吸力面型线SCi进行曲线拟合；采用最小二乘法，根据多项式拟合曲线与中弧线Cm,i离散点之间误差平方和最小原则，求解多项式函数阶数k和系数mi，i＝0,1,...,k，k≥1；拟合完成后得到原始叶片第i个叶型截面的中弧线Cm,i拟合曲线的多项式函数y＝fix和叶型厚度分布的拟合曲线多项式函数y＝bix，通过进一步求解可以得到如下参数：原始叶片第i个叶型截面的前缘进口几何角λi，叶型几何弯角θi，叶型弦长Cordi参数；②调整原始叶片第i个叶型截面中弧线Cm,i的多项式拟合曲线参数，得到动叶改型叶片第i个叶型截面中弧线的多项式拟合曲线，完成动叶改型叶片第i个叶型截面中弧线的造型；动叶改型叶片第i个叶型截面中弧线多项式拟合曲线参数前缘进口几何角叶型几何弯角和叶型弦长按如下公式确定： 式中，s1为叶型几何弯角放大系数，s2为叶型出力调节系数，s3为叶型弦长放大系数；根据上述公式选取合适的叶型前缘进口几何角叶型几何弯角和叶型弦长可以得到动叶改型叶片第i个叶型截面中弧线的多项式拟合曲线，就完成动叶改型叶片第i个叶型截面中弧线的造型；3根据上一步确定的动叶改型叶片第i个叶型截面中弧线造型曲线，通过在中弧线型线两侧叠加等厚度的叶型厚度分布，得到动叶改型叶片第i个叶型截面的压力面型线和吸力面型线这样，就完成了动叶改型叶片第i个叶型截面的叶型型线的造型；3根据动叶改型叶片第i个叶型截面的叶型型线完成动叶改型设计三维叶片造型。

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