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公开(公告)号：CN108374693A
公开(公告)日：2018-08-07
申请号：CN201810214169.5
申请日：2018-03-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F01D5/20
CPC classification number: F01D5/20
Abstract: 本发明提供了一种带有组合棱台结构的涡轮动叶片叶顶，在涡轮动叶片的叶顶从涡轮动叶片的前缘到尾缘阵列若干个棱柱型凹腔，在每个棱柱型凹腔的底面组合一个带有侧倾角的倒置的棱台结构，形成棱柱棱台组合凹腔，棱柱型凹腔的最大深度与涡轮动叶片高度的比值为0.5％-4％，棱台结构的深度与棱柱型凹腔的深度的比值在0.5-3范围内。本发明由于底部棱台的侧壁面具有与旋涡方向一致的侧倾角，促进了棱柱凹腔内旋涡的发展，使得旋涡尺度和强度增大。一方面旋涡本身的对间隙能量的耗散作用增强，另一方面凹腔内旋涡延伸到上方间隙内的部分增大，对上方间隙流动产生更有效地气动拦截作用，对间隙泄漏流动的阻碍作用增强。
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公开(公告)号：CN108361076A
公开(公告)日：2018-08-03
申请号：CN201810214854.8
申请日：2018-03-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F01D5/14
Abstract: 本发明提供了一种叶顶开设斜切棱柱凹腔的涡轮动叶片，包括叶片本体，在叶片本体的叶顶从前缘到尾缘设有若干个斜切的棱柱型凹腔，棱柱型凹腔的底面采用斜切方式，棱柱型凹腔的最大高度与叶片本体高度的比值为0.5％-4％，棱柱型凹腔的底面斜切的斜切角在30°-60°范围内。本发明使得进入间隙的泄漏流体一部分进入棱柱型凹腔卷起形成旋涡，一方面耗散间隙流体的动能，另一方面对凹腔上方间隙流体形成射流阻碍效应，进而达到控制涡轮的叶尖泄漏流动的目的，棱柱凹腔底面斜切，改变了凹腔内旋涡的旋涡强度和发展方向，流入/流出凹腔的流体与上方间隙内流体的掺混作用增强，更有利于抑制涡轮叶尖泄漏流动，结构简单。
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公开(公告)号：CN104989529B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201510293365.2
申请日：2015-06-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 控制涡轮叶栅顶部端区流动的闭环式引气射流系统，属于涡轮机技术领域。它能控制涡轮叶栅顶部端区流动，减小端区流动损失，且可靠性高，工艺简单，无需额外能量注入系统。涡轮上游叶栅表面或者涡轮上游叶栅顶部的机匣上设置有若干个引气孔，涡轮下游叶栅表面或者涡轮下游叶栅顶部的机匣上设置有若干个射流孔，若干个引气孔通过若干根管道与若干个射流孔相连通。也可将若干个引气孔与引气储气室连通，将若干个射流孔与射流储气室连通，引气储气室与射流储气室之间通过管道连通。本发明用于控制控制涡轮叶栅顶部端区流动。
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公开(公告)号：CN108487936B
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201810214748.X
申请日：2018-03-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F01D5/14
Abstract: 本发明提供了一种叶顶开设高低棱柱凹腔的动叶片的涡轮，包括机匣和轮毂，所述的轮毂的圆周方向均匀设有多个涡轮动叶片，所述的轮毂和涡轮动叶片均安装在机匣里，在所述的涡轮动叶片的叶顶从涡轮动叶片的前缘到尾缘设置若干排高低分布的棱柱型凹腔，至少有两排低的棱柱型凹腔相邻设置，所述的棱柱型凹腔的最大高度与叶片高度的比值为0.5％‑4％。本发明基于叶顶棱柱凹腔布局，结合叶顶肋条控制泄漏流动的效果，设计一种高低棱柱凹腔的布局，通过高低分布的棱柱凹腔，改变间隙流场结构，增大间隙泄漏流体在径向方向的变化，进而促进棱柱凹腔旋涡的发展，加强对间隙流体从压力向吸力面泄漏的流动阻力，达到更好的控制叶尖泄漏流动的效果。
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公开(公告)号：CN108374693B
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201810214169.5
申请日：2018-03-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F01D5/20
Abstract: 本发明提供了一种带有组合棱台结构的涡轮动叶片叶顶，在涡轮动叶片的叶顶从涡轮动叶片的前缘到尾缘阵列若干个棱柱型凹腔，在每个棱柱型凹腔的底面组合一个带有侧倾角的倒置的棱台结构，形成棱柱棱台组合凹腔，棱柱型凹腔的最大深度与涡轮动叶片高度的比值为0.5％‑4％，棱台结构的深度与棱柱型凹腔的深度的比值在0.5‑3范围内。本发明由于底部棱台的侧壁面具有与旋涡方向一致的侧倾角，促进了棱柱凹腔内旋涡的发展，使得旋涡尺度和强度增大。一方面旋涡本身的对间隙能量的耗散作用增强，另一方面凹腔内旋涡延伸到上方间隙内的部分增大，对上方间隙流动产生更有效地气动拦截作用，对间隙泄漏流动的阻碍作用增强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108506047A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810214035.3
申请日：2018-03-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F01D5/14
Abstract: 具有三维曲面叶顶的轴流式涡轮叶栅，属于被动流动控制的叶轮机械技术领域。本发明是为了解决转子叶顶由于间隙流动造成泄漏损失大的问题。它包括叶栅，所述叶栅的叶顶上表面设置自由形变区，所述自由形变区的径向高度的最大值为叶栅径向高度的4％，自由形变区距离叶顶吸力边和压力边的壁厚最大值为2mm；所述自由形变区用于生成最优三维曲面：最优三维曲面通过B样条曲面造型叶顶三维曲面，然后利用正交试验建立Kriging代理模型，再通过遗传算法优化Kriging代理模型获得。本发明为一种具有最优三维曲面的叶栅。
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公开(公告)号：CN108412556A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810215285.9
申请日：2018-03-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F01D5/14
Abstract: 本发明提供了一种用于控制涡轮动叶叶尖泄漏流动的棱柱型凹腔叶顶，在涡轮动叶片的叶顶从涡轮动叶片的前缘至尾缘设置若干个棱柱型凹腔，所述的棱柱型凹腔的最大深度h与涡轮动叶片高度H的比值为0.5％-4％。本发明所述的一种用于控制涡轮动叶叶尖泄漏流动的棱柱型凹腔叶顶，使得进入间隙的泄漏流体一部分进入棱柱型凹腔卷起形成旋涡，一方面耗散间隙流体的动能，另一方面对凹腔上方间隙流体形成射流阻碍效应，进而达到控制涡轮的叶尖泄漏流动的目的，减少了涡轮叶尖泄漏量，削弱了叶顶泄漏涡的尺寸和强度，减小了涡轮泄漏相关损失，提高了涡轮效率，另外，棱柱型凹腔结构本身可以降低涡轮叶片的重量。
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公开(公告)号：CN102682336B
公开(公告)日：2014-04-16
申请号：CN201210149399.0
申请日：2012-05-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于改进遗传算法的汽轮机调节级喷嘴数目设计优化方法，具体涉及一种汽轮机调节级喷嘴数目设计优化方法。本发明为了实现在多负荷点下汽轮机调节级喷嘴组喷嘴数目的优化，使机组在不同的负荷下均能够稳定工作，并且让喷嘴尽可能组成更多的阀点，使节流损失最小，调节级内效率最高的目的。主要步骤：基于改进遗传算法求出满足实际流量与理论流量偏离值Y最小时的输出该负荷点能达到最优的喷嘴数目组合、调节级后流量、各阀门后压力和气流力；通过改进遗传编码和适应度函数，然后进行遗传算法操作，输出满足实际流量与理论流量偏离值Y最小时的达到最优的喷嘴数目组合。本方法提高了优化过程的速度和优化结果的准确性。
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公开(公告)号：CN104989529A
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201510293365.2
申请日：2015-06-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 控制涡轮叶栅顶部端区流动的闭环式引气射流系统，属于涡轮机技术领域。它能控制涡轮叶栅顶部端区流动，减小端区流动损失，且可靠性高，工艺简单，无需额外能量注入系统。涡轮上游叶栅表面或者涡轮上游叶栅顶部的机匣上设置有若干个引气孔，涡轮下游叶栅表面或者涡轮下游叶栅顶部的机匣上设置有若干个射流孔，若干个引气孔通过若干根管道与若干个射流孔相连通。也可将若干个引气孔与引气储气室连通，将若干个射流孔与射流储气室连通，引气储气室与射流储气室之间通过管道连通。本发明用于控制涡轮叶栅顶部端区流动。
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公开(公告)号：CN102678192B
公开(公告)日：2014-12-31
申请号：CN201210168056.9
申请日：2012-05-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F01D9/02
Abstract: 考虑汽轮机实际运行约束的各喷嘴组的喷嘴数目优化设计方法，它涉及一种汽轮机的喷嘴数目优化设计方法。本发明是针对现有机组在多个常用工作负荷点条件下，对其中某些工作负荷点阀门开度小造成较大节流损失，相对内效率降低的问题而提出的。构建喷嘴数目优化模型；计算各个给定负荷点的实际流量；计算各个给定负荷点的理论流量；构建喷嘴数目优化模型的约束条件；基于遗传算法理论求出给定负荷点下使得实际流量与理论流量的综合偏离程度Y最小时对应的最优喷嘴数目的组合。在保证机组达到各负荷点时，调节级各阀门都能处于全开或全闭状态，最大限度地减少汽轮机调节级的节流损失的条件下，优化出最优的阀门喷嘴数目组合，使机组具有最佳的经济性。
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