[发明专利]一种燃气轮机高压涡轮导叶设计方法

权利要求书

1.一种燃气轮机高压涡轮导叶设计方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、根据燃气轮机整机总体性能参数，采用传统涡轮气动设计方法，完成高压涡轮一维气动设计、高压涡轮导叶造型设计；采用涡轮叶片冷却空气用量评估方法完成冷却空气用量评估，得到采用传统涡轮气动设计方法的高压涡轮导叶冷却空气用量；得到采用传统涡轮气动设计方法的高压涡轮气动效率、采用传统涡轮气动设计方法的高压涡轮动叶进口气流角；采用燃气轮机整机总体性能传统计算方法，得到减少高压涡轮导叶叶片数前的整机效率；

步骤二、保持高压涡轮动叶不变，按照燃气轮机整机总体性能参数，将高压涡轮导叶叶片数减少，重新调整高压涡轮导叶出口几何角、弦长、轴向弦长后，开展高压涡轮气动计算，使高压涡轮进口流量满足燃气轮机整机总体要求；

步骤三、根据步骤二高压涡轮气动计算结果，分析得到新的高压涡轮动叶进口气流角，并将新的高压涡轮动叶进口气流角与步骤一得到的采用传统涡轮气动设计方法的高压涡轮动叶进口气流角进行对比，根据高压涡轮动叶进口气流角对比变化情况，重新调整高压涡轮动叶进口几何角，改善高压涡轮动叶进口攻角；

步骤四、基于步骤二得到的高压涡轮气动计算结果及高压涡轮导叶出口几何角、弦长、轴向弦长以及步骤三得到的新的高压涡轮动叶进口气流角及高压涡轮动叶进口几何角，按照燃气轮机整机总体性能参数，采用与步骤二相同的边界条件，开展高压涡轮气动计算，得到减少高压涡轮导叶叶片数后的初步气动参数；

步骤五、根据步骤二得到的高压涡轮导叶出口几何角、弦长、轴向弦长以及步骤四得到的减少高压涡轮导叶叶片数后的初步气动参数，采用涡轮叶片冷却空气用量评估方法，评估减少高压涡轮导叶叶片数后的高压涡轮导叶冷却空气用量，并将减少高压涡轮导叶叶片数后的高压涡轮导叶冷却空气用量与步骤一采用传统涡轮气动设计方法设计的高压涡轮导叶冷却空气用量进行对比，记录高压涡轮导叶冷却空气用量减少数值；

步骤六、保持步骤四高压涡轮气动计算的条件不变，根据步骤五得到的减少高压涡轮导叶叶片数后的高压涡轮导叶冷却空气用量，重新开展高压涡轮气动计算，得到减少高压涡轮导叶叶片数后的高压涡轮气动效率，并将减少高压涡轮导叶叶片数后的高压涡轮气动效率与步骤一采用传统涡轮气动设计方法设计的高压涡轮气动效率进行比对，记录高压涡轮气动效率降低数值；

步骤七、根据步骤五得到的减少高压涡轮导叶叶片数后的高压涡轮导叶冷却空气用量、步骤六得到的减少高压涡轮导叶叶片数后的高压涡轮气动效率，采用燃气轮机整机总体性能传统计算方法，得到减少高压涡轮导叶叶片数后的整机效率；

步骤八、若减少高压涡轮导叶叶片数后的整机效率较采用传统涡轮气动设计方法设计的高压涡轮导叶对应的整机效率相比增长值不符合不小于0.2%的预定标准，则进一步减少2片高压涡轮导叶，重复执行步骤二～步骤七，直至整机效率较采用传统涡轮气动设计方法设计的高压涡轮导叶对应的整机效率相比增长值达到不小于0.2%的预定标准。

2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机高压涡轮导叶设计方法，其特征在于：步骤二具体为：将高压涡轮导叶叶片数量减少15%。

3.根据权利要求1或2所述的一种燃气轮机高压涡轮导叶设计方法，其特征在于：所述高压涡轮导叶造型采用前缘积叠。