水力涡轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107654329A(43)申请公布日2018.02.02(21)申请号201710611090.1(22)申请日2017.07.25(30)优先权数据16290143.32016.07.25EP(71)申请人通用电气再生能源技术公司地址法国格勒诺布尔(72)发明人L.马丁内斯J-B.霍德莱恩G.达罗娜C.贝拉尔(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人肖日松谭祐祥(51)Int.Cl.F03B11/04(2006.01)F03B3/12(2006.01)F03B3/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称水力涡轮(57)摘要一种水力涡轮，包括：具有叶轮(12)的转子，其由定子(11)同心地包绕，由此叶轮(12)包括围绕转子轴线以环布置和分布的多个叶轮叶片(16)，且各个叶轮叶片(16)在叶轮冠部(17)和叶轮带部(18)之间延伸；由此定子(11)包括围绕转子轴线以环布置和分布的多个导向导叶(15)，且各个导向导叶(15)在上定子环(19)和下定子环(20)之间延伸；且由此预定空隙(C)至少设在叶轮带部(18)和下定子环(20)之间。所述叶轮(12)的所述叶轮叶片(16)之间的无导叶间隙(VG)中的压力脉动的充分地减小通过充分地增大所述预定空隙(C)而实现。CN107654329ACN107654329A权利要求书1/1页1.水力涡轮(10)，包括：叶轮(12)，其包括叶轮冠部(17)、叶轮带部(18)以及在所述叶轮冠部(17)和所述叶轮带部(18)之间延伸的多个叶轮叶片(16)；和定子(11)，其包绕所述叶轮，所述定子包括上定子环(19)、下定子环(20)以及在所述上定子环(19)和所述下定子环(20)之间延伸的多个导向导叶(15)，其特征在于，所述叶轮(12)和所述定子(11)之间的空隙(C,C1,C2,CB,CC)布置成使所述叶轮(12)的叶轮叶片(16)和所述定子(11)的导向导叶(15)之间的无导叶间隙(VG)中形成的压力脉动(22)最小。2.根据权利要求1所述的水力涡轮，其特征在于，所述空隙包括：所述叶轮冠部(17)和所述上定子环(19)之间的第一空隙(CC)，且第一比率(CC/RC)限定在所述第一空隙(CC)和所述叶轮冠部(17)的半径(RC)之间。3.根据权利要求2所述的水力涡轮，其特征在于，所述第一比率(CC/RC)是0.02。4.根据权利要求2所述的水力涡轮，其特征在于，所述第一空隙(CC)和所述第一半径(RC)之间的所述第一比率(CC/RC)小于0.02。5.根据权利要求2所述的水力涡轮，其特征在于，所述第一空隙(CC)和所述第一半径(RC)之间的所述第一比率(CC/RC)大于0.02。6.根据权利要求2至权利要求4中任一项所述的水力涡轮，其特征在于，所述空隙包括：所述叶轮带部(18)和所述下定子环(20)之间的第二空隙(CB)，且第二比率(CB/RB)限定在所述第二空隙(CB)和所述第二半径(RB)之间。7.根据权利要求6所述的水力涡轮，其特征在于，所述第二空隙(CB)和所述第二半径(RB)之间的所述第二比率(CB/RB)是0.02。8.根据权利要求6所述的水力涡轮，其特征在于，所述第二比率(CB/RB)小于0.02。9.根据权利要求6所述的水力涡轮，其特征在于，所述第二比率(CB/RB)大于0.02。10.根据权利要求6至权利要求9中任一项所述的水力涡轮，其特征在于，所述第一空隙(CC)和所述第一半径(RC)之间的所述第一比率(CC/RC)大致等于所述第二空隙(CB)和所述第二半径(RB)之间的所述第二比率(CB/RB)。2CN107654329A说明书1/5页水力涡轮技术领域[0001]本发明涉及水力机器技术。其是指根据权利要求1的前序部分的水力涡轮。背景技术[0002]当设计水力涡轮时，需要同时达到多个目的。效率表现为主要目的。然而，延伸操作范围和确保机器在稳定性和安全性方面的良好性能变得越来越重要。例如，客户现在需要得到涡轮坑中的低振动水平，因为高强度振动可破坏机器。[0003]这些振动由结构对来自于转子(叶轮(runner))和定子(RSI)之间的相互作用的水力激励的机械响应引起。[0004]图1作为示例示出了弗朗西斯(Francis)类型的水力涡轮的主要部分。图1的水力涡轮10包括具有叶轮12和涡轮轴12a的垂直转子。叶轮12包括围绕转子轴线分布成环的多个叶轮叶片16。转子12、12a由定子11同心地包绕，定子11布置在转子12、12a和包绕的蜗壳13之间。定子11配备有多个固定的和可动的导向导叶15。导向导叶15引导水流，水流穿过蜗壳13以周向方式供应到叶轮叶片