轴流压气机中可转导叶的设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种可转导叶的设计方法。
【背景技术】
[0002] 高压比、大流量、高效率的轴流压气机，要求流量变化范围大，稳定运行范围宽，高 效率区域广，压比安全余度大等。但是，轴流压气机在偏离设计状态时，气体的容积流量与 通流尺寸、叶片安装角等不适应，使得叶栅流道内产生气流分离，机组运行状态恶化，甚至 产生不稳定工况，影响机组的正常工作。针对W上问题，目前采用W下方法进行流量的调 -H- T。
[0003] 一、采用改变转速的方法实现对流量的调节，但是运种调节手段是有限的。
[0004] 二、采用全部导叶可转的轴流压气机，虽然采用运种方式进行流量调节的手段比 较有效，但是运种机组设计制造复杂、成本高、维护维修W及调节控制都很复杂。
【发明内容】
[0005] 本发明为了解决全部导叶可转的轴流压气机机组设计制造复杂、调节控制复杂的 问题。
[0006] 轴流压气机中可转导叶的设计方法，包括W下步骤：
[0007] 步骤1、设计可转导叶的列数：
[0008] 从启动加速W及防喘振等方面来看，选择前面几级导叶可转是最有效的；从W下 几个方面考虑；
[0009] (1)根据轴流压气机整机压比设计可转导叶列数：
[0010] 按照可转导叶列数随着轴流压气机整机压比的增加而增加的规律设计可转导叶 列数；
[0011] (2)根据轴流压气机相对转速设计可转导叶列数：
[0012] 按照可转导叶列数随着轴流压气机相对转速的增加而减小的规律设计可转导叶 列数；
[0013] (3)根据轴流压气机设计要求的流量调节变化率设计可转导叶列数：
[0014] 按照可转导叶列数随着流量调节变化率增加而增加的规律设计可转导叶列数；
[0015] 在所述（1)、（2)或（3)的设计规律中，由于流量调节变化率是决定可转导叶列数 最主要的因素，所W优先考虑（3)设计规律，同时结合具体生产工艺、设计制造成本、产品 系列化因素综合考虑进行设计；
[0016] 步骤2、确定可转导叶列数后，按照W下规律确定具体可转导叶：
[0017] 当设计一列导叶可转时：设计进口导叶可转；
[0018] 当设计二列导叶可转时：设计进口、1级可转；
[0019] 当设计S列导叶可转时：设计进口、1级、2级可转；
[0020] 当设计四列导叶可转时：设计进口、1级、2级、3级可转；
[0021] 当设计五列导叶可转时：设计进口、I级、2级、3级、4级可转；
[0022] 当设计六列导叶可转时：设计进口、1级、2级、3级、4级、5级可转；
[0023] 当设计屯列导叶可转时：设计进口、1级、2级、3级、4级、5级、6级可转；
[0024] 依次按此规律，继续设计八列W上导叶可转时的具体可转导叶。
[00巧]本发明具有W下有益效果：
[00%] 本发明是采用部分导叶可转代替全部导叶可转，而不是全部导叶可转，运样大大 降低了设计制造成本，而且结构简单、零部件少，相比全部导叶可转的轴流压气机机组，本 发明导叶设计制造成本降低50%W上。而且采用本发明设计制造的设备维护维修简便、调 节控制简单，提高了设备的安全性和可靠性，能够保证压气机在变工况下能既能满足用户 对风量风压变化量的要求，同时又能安全运行。
[0027] 用本发明设计方法制造的轴流压气机在偏离设计状态时，机组也能够正常稳定运 转，也能够在一定程度上解决压气机低转速区的启动和加速问题、中转速区喘振问题。
【附图说明】
[0028] 图1为【具体实施方式】一的步骤流程示意图；
[0029] 图2为【具体实施方式】二的步骤流程示意图；
[0030] 图3为【具体实施方式】=的步骤流程示意图。
【具体实施方式】
[0031] 首先对=个参数进行说明： 阳03引（一）转角比苗
[0033]
[0034] 式中：穿为进口导叶转角；
[0035] 巧为第i列导叶转角；
[0036](二）总流量变化率AQ
[0038] AQ表示在某一转角比下，进口导叶转角为界时所引起的流量变化值Q-Qo占基准 流量Q。的百分数；Q为总流量；
[0039] (S)流量调节有效率斬
[0040]
[0041] 表示在某一转角比,^下，进口导叶角每转r所引起的流量相对变化率。
【具体实施方式】 [0042] 一：结合图1说明本实施方式，
[0043] 本实施方式所述的轴流压气机中可转导叶的设计方法，包括W下步骤：
[0044] 步骤I、设计可转导叶的列数：
[0045] 从启动加速W及防喘振等方面来看，选择前面几级导叶可转是最有效的；从W下 几个方面考虑；
[0046] (1)根据轴流压气机整机压比设计可转导叶列数：
[0047] 按照可转导叶列数随着轴流压气机整机压比的增加而增加的规律设计可转导叶 列数； W48] 0)根据轴流压气机相对转速设计可转导叶列数：
[0049] 按照可转导叶列数随着轴流压气机相对转速的增加而减小的规律设计可转导叶 列数；
[0050] (3)根据轴流压气机设计要求的流量调节变化率设计可转导叶列数：
[0051] 按照可转导叶列数随着流量调节变化率增加而增加的规律设计可转导叶列数；
[0052]在所述（1)、（2)或（3)的设计规律中，由于流量调节变化率是决定可转导叶列数 最主要的因素，所W优先考虑（3)设计规律，同时结合具体生产工艺、设计制造成本、产品 系列化因素综合考虑进行设计；
[0053] 步骤2、确定可转导叶列数后，按照W下规律确定具体可转导叶：
[0054] 当设计一列导叶可转时：设计进口导叶可转； 阳OW] 当设计二列导叶可转时：设计进口、1级可转；
[0056] 当设计S列导叶可转时：设计进口、1级、2级可转；
[0057] 当设计四列导叶可转时：设计进口、1级、2级、3级可转；
[0058] 当设计五列导叶可转时：设计进口、1级、2级、3级、4级可转；
[0059] 当设计六列导叶可转时：设计进口、1级、2级、3级、4级、5级可转；
[0060] 当设计屯列导叶可转时：设计进口、1级、2级、3级、4级、5级、6级可转；
[0061] 依次按此规律，继续设计八列W上导叶可转时的具体可转导叶。
【具体实施方式】 [0062] 二：结合图2说明本实施方式，
[0063] 本实施方式所述的轴流压气机中可转导叶的设计方法，还包括W下步骤：
[0064] 步骤3、设计具体可转导叶的转角规律： 阳0化]当设计二列导叶可转时，即设计进口、1级可转时；采用降调规律；
[0066] 当设计S列导叶可转时，即设计进口、1级、2级可转时；采用降调规律；
[0067] 当设计四列导叶可转时，即设计进口、1级、2级、3级可转时；采用降调或平调规 律；
[0068] 当设计五列导叶可转时，即设计进口、1级、2级、3级、4级可转时；采用降调、平调 或超调规律；
[0069] 当设计六列导叶可转时，即设计进口、1级、2级、3级、4级、5级可转时；采用降调、 平调或超调规律；
[0070] 当设计屯列导叶可转时，即设计进口、1级、2级、3级、4级、5级、6级可转时；采用 降调、平调或超调规律；
[0071] 依次按此规律，继续设计八列W上可转导叶的转角规律。
[0072] 平调规律的流量调节变化率比降调的要小，但是对压比、效率的负面影响也要 小；
[0073] 超调规律的流量调节变化范围最大，对流量的调节最有效，但是运种规律对压比、 效率的负面影响也是最大的；具体设计时，可W根据机组的具体设计要求来选择平调规律、 降调规律还是超调规律；
[0074] 另外，转角变化梯度也会对流量调节变化率、有效率、压比、效率等参数有影响。
[00巧]其它步骤和参数与【具体实施方式】一相同。
【具体实施方式】 [0076] =:结合图3说明本实施方式，
[0077] 本实施方式所述的轴流压气机中可转导叶的设计方法，还包括W下步骤：
[0078] 步骤4、根据已经确定的可转导叶列数和转角规律设计转角比：
[00巧](1-1)当二列导叶可转、采用降调规律时：进口可转导叶的转角比为1. 0,1级可转 导叶的转角比为0.90-0. 97 ;
[0080] (1-2)当S列导叶可转、采用降调规律时：进口可转导叶的转角比为1. 0,1级可转 导叶的转角比为0. 90-0. 97, 2级可转导叶的转角比为0. 80-0. 94 ;
[0081] (1-3)当四列导叶可转、采用降调规律时：进口可转导叶的转角比为1. 0,1级可转