用于涡轮机的流动控制结构及其设计方法

摘要

设计并配置成改善涡轮机的性能的流动控制设备和结构。示例性流动控制设备可以包括各种导流槽道(602)、肋、扩散器通道宽度减小部和其它处理部，且可以位于机器(500)的护罩侧(514)和轮毂侧中的一个或两个上，以重定向、引导或以其它方式影响涡轮机流场的部分，从而改善机器(500)的性能。本发明致力于用于涡轮机的壳体处理部。

主权项

一种涡轮机，包括：下游元件，其具有入口、护罩侧以及轮毂侧；叶轮，其包括轮毂和多个叶片，并且具有入口、出口以及旋转轴线，所述多个叶片中的每一个具有前边缘和后边缘，并且沿叶展方向从所述轮毂延伸到所述叶片的护罩侧；护罩，其具有面对所述多个叶片的所述护罩侧的面，所述护罩和所述轮毂界定叶轮通路；所述叶轮被设计并配置成：将工作流体排放到所述下游元件中；且在所述工作流体中产生流场，所述出口处的所述流场包括靠近所述轮毂和所述护罩中的一个的弱侧和靠近所述轮毂和所述护罩中的另一个的强侧，其中，所述流场的绝对速度的子午分量在所述强侧上比在所述弱侧上大；以及至少一个槽道，其沿所述下游元件的所述护罩侧和所述轮毂侧中的至少一个的一部分在流动方向上延伸，所述至少一个槽道具有中心线，所述中心线具有以角α延伸的切线，所述角α从延伸穿过所述旋转轴线的子午参考平面以绝对参考系测量，所述至少一个槽道选择性地邻近所述流场的所述弱侧定位，并且被设计并配置成在大体上与α相同的方向上引导所述流场的所述弱侧的一部分。