本文中公開的主題涉及渦輪機，并且更具體地涉及渦輪機的渦輪中的噴嘴末級。
背景技術(shù)：
：渦輪機如燃氣渦輪發(fā)動機可包括壓縮機、燃燒器和渦輪。氣體在壓縮機中壓縮，與燃料組合，并且接著供給到燃燒器中，其中氣體/燃料混合物燃燒。高溫和高能排出流體接著供給至渦輪，其中流體的能量轉(zhuǎn)換成機械能。在渦輪的末級中，低根部反應(yīng)可引起橫向于主流動方向的副流。副流可消極地影響末級的效率，并且導(dǎo)致不合乎需要的局部轂渦流，其消極地影響擴散器的性能。就此而言，將有益的是增加根部反應(yīng)來控制副流和減少局部轂渦流。技術(shù)實現(xiàn)要素：在下面概括在范圍上與最初要求權(quán)利的主題相稱的某些實施例。這些實施例不意圖限制要求權(quán)利的主題的范圍，而是相反地，這些實施例僅意圖提供公開的主題的可能形式的簡要概括。實際上，主題可包含可與在下面提出的實施例相似或不同的各種形式。在第一實施例中，一種構(gòu)造成設(shè)置在渦輪中的渦輪噴嘴包括吸入側(cè)、壓力側(cè)和設(shè)置在吸入側(cè)上的凸起。吸入側(cè)在渦輪噴嘴的前緣與渦輪噴嘴的后緣之間沿軸向方向且橫向于渦輪噴嘴的縱軸線延伸，并且沿縱軸線在徑向方向上延伸渦輪噴嘴的高度。壓力側(cè)設(shè)置成與吸入側(cè)相對，并且在渦輪噴嘴的前緣與渦輪噴嘴的后緣之間沿軸向方向延伸，并且沿徑向方向延伸渦輪噴嘴的高度。凸起設(shè)置在渦輪噴嘴的吸入側(cè)上，沿橫向于徑向方向和軸向方向兩者的方向關(guān)于吸入側(cè)的另一部分凸出。渦輪噴嘴具有由表1中列出的選擇的坐標集限定在沿渦輪噴嘴的高度的第一位置處的第一截面處的第一外周。在第二實施例中，一種系統(tǒng)包括具有第一環(huán)形壁、第二環(huán)形壁和末級的渦輪。末級包括繞著渦輪的旋轉(zhuǎn)軸線環(huán)形地設(shè)置在第一環(huán)形壁與第二環(huán)形壁之間的多個噴嘴。多個噴嘴中的各個噴嘴包括在第一環(huán)形壁與第二環(huán)形壁之間延伸的高度、前緣、設(shè)置在前緣下游的后緣、在前緣與后緣之間沿軸向方向延伸并且沿徑向方向延伸噴嘴的高度的吸入側(cè)、設(shè)置成與吸入側(cè)相對并且在噴嘴的前緣與噴嘴的后緣之間沿軸向方向延伸并且沿徑向方向延伸噴嘴的高度的壓力側(cè)，以及凸起。凸起設(shè)置在噴嘴的吸入側(cè)上，并且沿橫向于從旋轉(zhuǎn)軸線延伸的徑向平面的方向凸出。多個噴嘴中的各個噴嘴包括由表1中列出的選擇的坐標集限定在沿多個噴嘴中的各個噴嘴的高度的第一位置處的第一截面處的第一外周。在第三實施例中，一種系統(tǒng)包括具有第一環(huán)形壁、第二環(huán)形壁和末級的渦輪。末級包括繞著渦輪的旋轉(zhuǎn)軸線環(huán)形地設(shè)置在第一環(huán)形壁與第二環(huán)形壁之間的多個噴嘴。多個噴嘴中的各個噴嘴包括在第一環(huán)形壁與第二環(huán)形壁之間的高度、前緣、設(shè)置在前緣下游的后緣、在前緣與后緣之間沿軸向方向延伸并且沿徑向方向延伸噴嘴的高度的吸入側(cè)、設(shè)置成與吸入側(cè)相對并且在噴嘴的前緣與噴嘴的后緣之間沿軸向方向延伸并且沿徑向方向延伸噴嘴的高度的壓力側(cè)，以及凸起。凸起設(shè)置在噴嘴的吸入側(cè)上，并且沿橫向于從旋轉(zhuǎn)軸線延伸的徑向平面的方向凸出。多個噴嘴中的各個噴嘴包括第一外周、第二外周、第三外周、第四外周和第五外周。第一外周由表1中列出的選擇的坐標集限定在沿多個噴嘴中的各個噴嘴的高度的第一位置處的第一截面處。第二外周由表2中列出的選擇的坐標集限定在不同于第一位置的、沿多個噴嘴中的各個噴嘴的高度的第二位置處的第二截面處。第三外周由表3中列出的選擇的坐標集限定在不同于第一位置和第二位置兩者的、沿多個噴嘴中的各個噴嘴的高度的第三位置處的第三截面處。第四外周由表4中列出的選擇的坐標集限定在不同于第一位置、第二位置和第三位置的、沿多個噴嘴中的各個噴嘴的高度的第四位置處的第四截面處。第五外周由表5中列出的選擇的坐標集限定在不同于第一位置、第二位置、第三位置和第四位置的、沿多個噴嘴中的各個噴嘴的高度的第五位置處的第五截面處。此外，多個噴嘴中的各個噴嘴關(guān)于徑向平面朝壓力側(cè)成角。技術(shù)方案1.一種構(gòu)造成設(shè)置在渦輪中的渦輪噴嘴，包括：吸入側(cè)，其在所述渦輪噴嘴的前緣與所述渦輪噴嘴的后緣之間沿軸向方向且橫向于所述渦輪噴嘴的縱軸線延伸，并且沿所述縱軸線在徑向方向上延伸所述渦輪噴嘴的高度；壓力側(cè)，其設(shè)置成與所述吸入側(cè)相對，并且在所述渦輪噴嘴的所述前緣與所述渦輪噴嘴的所述后緣之間沿所述軸向方向延伸，并且沿所述徑向方向延伸所述渦輪噴嘴的所述高度；以及凸起，其設(shè)置在所述渦輪噴嘴的所述吸入側(cè)上，沿橫向于所述徑向方向和所述軸向方向兩者的方向關(guān)于所述吸入側(cè)的另一部分凸出；其中所述渦輪噴嘴具有由表1中列出的選擇的坐標集限定在沿所述渦輪噴嘴的所述高度的第一位置處的第一截面處的第一外周。技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪噴嘴，其特征在于，所述渦輪噴嘴具有由表2中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置的、沿所述渦輪噴嘴的所述高度的第二位置處的第二截面處的第二外周。技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的渦輪噴嘴，其特征在于，所述渦輪噴嘴具有由表3中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置和所述第二位置兩者的、沿所述渦輪噴嘴的所述高度的第三位置處的第三截面處的第三外周。技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的渦輪噴嘴，其特征在于，所述渦輪噴嘴具有由表4中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置的、沿所述渦輪噴嘴的所述高度的第四位置處的第四截面處的第四外周。技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的渦輪噴嘴，其特征在于，所述渦輪噴嘴具有由表5中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第四位置的、沿所述渦輪噴嘴的所述高度的第五位置處的第五截面處的第五外周。技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的渦輪噴嘴，其特征在于，所述凸起在所述噴嘴的所述高度的第一百分比處的開始高度處開始凸出，在所述噴嘴的所述高度的第二百分比處達到最大凸出，并且在所述噴嘴的所述高度的第三百分比處的終止高度處停止凸出。技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪噴嘴，其特征在于，所述凸起延伸所述前緣與所述后緣之間的所述吸入側(cè)的長度的至少多于一半。技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪噴嘴，其特征在于，所述凸起沿所述吸入側(cè)的整個長度延伸。技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪噴嘴，其特征在于，所述噴嘴具有關(guān)于從所述渦輪的旋轉(zhuǎn)軸線沿所述徑向方向延伸的平面的相對于所述壓力側(cè)的傾斜。技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的渦輪噴嘴，其特征在于，相對于所述壓力側(cè)的所述傾斜大于大約0度并且等于或小于大約5度。技術(shù)方案11.一種系統(tǒng)，包括：渦輪，包括：第一環(huán)形壁；第二環(huán)形壁；以及末級，其包括繞著所述渦輪的旋轉(zhuǎn)軸線環(huán)形地設(shè)置在所述第一環(huán)形壁與所述第二環(huán)形壁之間的多個噴嘴，其中所述多個噴嘴中的各個噴嘴包括：高度，其在所述第一環(huán)形壁與所述第二環(huán)形壁之間延伸；前緣；后緣，其設(shè)置在所述前緣下游；吸入側(cè)，其在所述前緣與所述后緣之間沿軸向方向延伸，并且沿徑向方向延伸所述噴嘴的所述高度；壓力側(cè)，其設(shè)置成與所述吸入側(cè)相對并且在所述噴嘴的所述前緣與所述噴嘴的所述后緣之間沿所述軸向方向延伸，并且沿所述徑向方向延伸所述噴嘴的所述高度；凸起，其設(shè)置在所述噴嘴的所述吸入側(cè)上，沿橫向于從所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸的徑向平面的方向凸出；以及第一外周，其由表1中列出的選擇的坐標集限定在沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第一位置處的第一截面處。技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個噴嘴中的各個噴嘴包括由表2中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置的、沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第二位置處的第二截面處的第二外周。技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個噴嘴中的各個噴嘴包括由表3中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置和所述第二位置兩者的、沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第三位置處的第三截面處的第三外周。技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個噴嘴中的各個噴嘴包括由表4中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置的、沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第四位置處的第四截面處的第四外周。技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個噴嘴中的各個噴嘴包括由表5中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第四位置的、沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第五位置處的第五截面處的第五外周。技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前緣和所述后緣具有關(guān)于從所述旋轉(zhuǎn)軸線沿所述徑向方向延伸的所述徑向平面朝所述壓力側(cè)的傾斜。技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個噴嘴中的各個噴嘴與所述壓力側(cè)關(guān)于所述徑向平面成大約3度的角。技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述凸起的最大凸出為所述噴嘴的所述高度的大約0.5%到大約5.0%之間。技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述凸起的最大凸出出現(xiàn)在所述噴嘴的所述高度的大約20%到大約40%之間。技術(shù)方案20.一種系統(tǒng)，包括：渦輪，包括：第一環(huán)形壁；第二環(huán)形壁；以及末級，其包括繞著所述渦輪的旋轉(zhuǎn)軸線環(huán)形地設(shè)置在所述第一環(huán)形壁與所述第二環(huán)形壁之間的多個噴嘴，其中所述多個噴嘴中的各個噴嘴包括：高度，其在所述第一環(huán)形壁與所述第二環(huán)形壁之間；前緣；后緣，其設(shè)置在所述前緣下游；吸入側(cè)，其在所述前緣與所述后緣之間沿軸向方向延伸，并且沿徑向方向延伸所述噴嘴的所述高度；壓力側(cè)，其設(shè)置成與所述吸入側(cè)相對并且在所述噴嘴的所述前緣與所述噴嘴的所述后緣之間沿所述軸向方向延伸，并且沿所述徑向方向延伸所述噴嘴的所述高度；凸起，其設(shè)置在所述噴嘴的所述吸入側(cè)上，沿橫向于從所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸的徑向平面的方向凸出；以及第一外周，其由表1中列出的選擇的坐標集限定在沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第一位置處的第一截面處；第二外周，其由表2中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置的、沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第二位置處的第二截面處；第三外周，其由表3中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置和所述第二位置兩者的、沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第三位置處的第三截面處；第四外周，其由表4中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置的、沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第四位置處的第四截面處；以及第五外周，其由表5中列出的選擇的坐標集限定在不同于所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置和所述第四位置的、沿所述多個噴嘴中的各個噴嘴的所述高度的第五位置處的第五截面處；其中所述多個噴嘴中的各個噴嘴關(guān)于所述徑向平面朝所述壓力側(cè)成角。附圖說明當(dāng)參照附圖閱讀下列詳細描述時，將更好地理解本主題的這些和其它的特征、方面和優(yōu)點，其中，同樣的標記在所有附圖中表示同樣的部件，其中：圖1為根據(jù)本公開的方面的渦輪機的一個實施例的圖；圖2為根據(jù)本公開的方面的噴嘴的一個實施例的透視正視圖；圖3為根據(jù)本公開的方面的設(shè)計有渦輪的級中的吸入凸起的噴嘴的部分陣列的一個實施例的正視圖；圖4為根據(jù)本公開的方面的設(shè)計有渦輪的級中的吸入凸起的噴嘴的部分陣列的一個實施例的后視圖；圖5為根據(jù)本公開的方面的兩個相鄰噴嘴的俯視截面視圖；圖6為根據(jù)本公開的方面的由渦輪的級中的相鄰噴嘴限定的無量綱喉部分布的圖解表示；圖7為根據(jù)本公開的方面的最大噴嘴厚度除以50%跨度處的最大噴嘴厚度的無量綱分布的圖解表示；圖8為根據(jù)本公開的方面的最大噴嘴厚度除以軸向翼弦的無量綱分布的圖解表示；圖9為根據(jù)本公開的方面的具有吸入側(cè)凸起的噴嘴的截面視圖；圖10示出根據(jù)本公開的方面的與具有吸入側(cè)凸起的噴嘴相交的五個跨度位置處的五個平面；圖11為根據(jù)本公開的方面的具有第一高度處的吸入側(cè)凸起的噴嘴的截面視圖；圖12為根據(jù)本公開的方面的具有第二高度處的吸入側(cè)凸起的噴嘴的截面的外周的圖；圖13為根據(jù)本公開的方面的具有第三高度處的吸入側(cè)凸起的噴嘴的截面的外周的圖；圖14為根據(jù)本公開的方面的具有第四高度處的吸入側(cè)凸起的噴嘴的截面的外周的圖；圖15為根據(jù)本公開的方面的具有第五高度處的吸入側(cè)凸起的噴嘴的截面的外周的圖；圖16為根據(jù)本公開的方面的關(guān)于沿徑向堆疊的翼型件朝壓力側(cè)傾斜的噴嘴的示意圖；以及圖17為根據(jù)本公開的方面的具有相比于沿徑向堆疊的翼型件的3度壓力側(cè)傾斜的噴嘴的透視圖。具體實施方式將在下面描述本主題的一個或更多個特定實施例。為了提供這些實施例的簡明描述，可不在說明書中描述實際實施的所有特征。應(yīng)當(dāng)認識到，在任何這種實際實施的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計項目中，必須作出許多特定實施決定以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目的，諸如符合系統(tǒng)相關(guān)且商業(yè)相關(guān)的約束，這可從一個實施變化到另一個實施。此外，應(yīng)當(dāng)認識到，這種開發(fā)努力可為復(fù)雜且耗時的，但是對于受益于本公開的技術(shù)人員而言，仍將是設(shè)計、制作和制造的日常工作。當(dāng)介紹本主題的各種實施例的元件時，冠詞“一”、“一個”、“該”和“所述”意圖表示存在元件中的一個或更多個。用語“包括”、“包含”和“具有”意圖是包含的，并且表示可存在除了列出的元件之外的附加元件。在燃氣渦輪發(fā)動機中的燃燒之后，排出流體離開燃燒器并且進入渦輪。低根部反應(yīng)可在渦輪的末級中引入強副流(即，橫向于主流動方向的流動)，降低末級的效率。此外，在下游旋轉(zhuǎn)翼型件轂中或周圍的副流可引入不合乎需要的渦流，該不合乎需要的渦流可出現(xiàn)為旋轉(zhuǎn)翼型件離開流廓線中的渦流尖峰，其消極地影響擴散器的性能。具有在末級中實施的吸入側(cè)上的凸起、朝壓力側(cè)的略微傾斜，以及轂區(qū)域附近的喉部的開啟(opening)的噴嘴設(shè)計可用于實現(xiàn)根部反應(yīng)，因此減少了副流和不合乎需要的渦流?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1為渦輪機10(例如，燃氣渦輪發(fā)動機)的一個實施例的圖。圖1中所示的渦輪機10包括壓縮機12、燃燒器14和渦輪16?？諝饣蛞恍┢渌鼩怏w在壓縮機12中壓縮，與燃料混合，供給到燃燒器14中，并且接著燃燒。排出流體供給至渦輪16，其中來自排出流體的能量轉(zhuǎn)換成機械能。渦輪包括多個級18，其包括末級20。各個級18可包括聯(lián)接于旋轉(zhuǎn)軸的、具有繞著旋轉(zhuǎn)軸線26旋轉(zhuǎn)的沿軸向?qū)实娜~片、動葉或翼型件的環(huán)形陣列的轉(zhuǎn)子，以及具有噴嘴的環(huán)形陣列的定子。因此，末級20可包括噴嘴末級22和翼型件末級24。為了清楚，圖1包括坐標系，其包括軸向方向28、徑向方向32和周向方向34。此外，示出了徑向平面30。徑向平面30在一個方向上沿軸向方向28(沿旋轉(zhuǎn)軸線26)延伸，并且接著沿徑向方向向外延伸。圖2為噴嘴36的實施例的正視透視圖(即，大體上向下游看)。末級20中的噴嘴36構(gòu)造成沿徑向方向32在第一環(huán)形壁40與第二環(huán)形壁42之間延伸。各個噴嘴36可具有翼型件類型的形狀，并且構(gòu)造成在排出流體大體上沿軸向方向28向下游流動穿過渦輪16時，與來自燃燒器14的排出流體空氣動力地相互作用。各個噴嘴36具有前緣44、沿軸向方向28設(shè)置在前緣44下游的后緣46、壓力側(cè)48，以及吸入側(cè)50。壓力側(cè)48沿軸向方向28在前緣44與后緣46之間延伸，并且沿徑向方向32在第一環(huán)形壁40與第二環(huán)形壁42之間延伸。與壓力側(cè)48相對，吸入側(cè)50沿軸向方向28在前緣44與后緣46之間延伸，并且沿徑向方向32在第一環(huán)形壁40與第二環(huán)形壁42之間延伸。末級20中的噴嘴36構(gòu)造成使得一個噴嘴36的壓力側(cè)48面對相鄰噴嘴36的吸入側(cè)50。在排出流體朝噴嘴36之間的通路38流動并且流動穿過其時，排出流體與噴嘴36空氣動力地相互作用，使得排出流體以關(guān)于軸向方向28的角動量流動。低根部反應(yīng)可在渦輪的葉片末級20中引入強副流和不合乎需要的渦流，降低葉片末級20的效率和擴散器的性能。由具有從吸入側(cè)的下部分凸出的凸起52(以及在一些實施例中，朝壓力側(cè)48的略微傾斜)的噴嘴36(其在轂區(qū)域附近使喉部開啟)構(gòu)成的噴嘴末級24可促進根部反應(yīng)，因此減少副流和不合乎需要的渦流。圖3和4分別示出了沿徑向方向32在第一環(huán)形壁40與第二環(huán)形壁42之間延伸的、設(shè)計有渦輪16的噴嘴末級24中的吸入側(cè)凸起52的噴嘴的部分陣列的正視透視圖(即，沿軸向方向28大體上面向下游)和后視透視圖(即，相對于軸向方向28大體上面向上游)。注意，噴嘴36之間的通路38的寬度在噴嘴36的底部附近開始，具有寬度W1。通路38的寬度W2在凸起52最大時最小，為噴嘴36和徑向方向32的高度54的大約20%到40%，并且接著通路38的寬度W3,W4在凸起52沉降(subside)時朝噴嘴36的頂部變得更大。圖5為兩個相鄰噴嘴36的俯視圖。注意底部噴嘴36的吸入側(cè)50如何面對頂部噴嘴的壓力側(cè)48。軸向翼弦56為噴嘴36沿軸向方向的大小。級18的兩個相鄰噴嘴36之間的通路38限定在相鄰噴嘴36之間的通路38的最窄區(qū)域處測得的喉部D0。流體沿軸向方向28流動穿過通路38。沿噴嘴36的高度的D0的該分布將關(guān)于圖6更詳細論述。在給定高度處的各個噴嘴36的最大厚度示為Tmax。將關(guān)于圖7和8更詳細論述橫跨噴嘴36的高度的Tmax分布。圖6為示為曲線60的由末級20中的相鄰噴嘴36限定的喉部D0分布的圖表58。垂直軸線62，x表示在徑向方向32上的第一環(huán)形壁40與第二環(huán)形壁之間的百分比跨度，或在徑向方向32上的沿噴嘴36的高度54的百分比跨度。即，0%跨度表示第一環(huán)形壁40，并且100%跨度表示第二環(huán)形壁42，并且0%到100%之間的任何點對應(yīng)于沿噴嘴的高度的在徑向方向32上的環(huán)形壁40,42之間的百分比距離。水平軸線64，y表示D0(給定百分比跨度處的兩個相鄰噴嘴36之間的最短距離)除以D0,AVG(橫跨噴嘴36的整個高度的平均D0)。將D0除以D0,AVG使圖表58無量綱，故曲線60在噴嘴級22針對不同應(yīng)用按比例增大或縮小時保持相同。人們可針對其中水平軸線僅為D0的渦輪的單個尺寸繪制類似的圖表。如可在圖6中所見，在人們沿徑向方向32從第一環(huán)形壁40或點66移動時，凸起52將D0保持在平均D0的大約80%處。在點68，大約凸起52的中部(例如，噴嘴的高度54的近似30%)處，凸起52開始回縮(recede)，并且D0在第二環(huán)形壁42或點70處增長至平均D0的近似1.3倍。該喉部D0分布促進葉片末級20中的根部反應(yīng)，這改進葉片末級的效率和擴散器的性能，這可導(dǎo)致用于渦輪的功率輸出的相當(dāng)大增加。在一些實施例中，這可使功率輸出增加多于1.7MW。圖7為相比于常規(guī)設(shè)計的噴嘴76的、作為曲線74的Tmax/50%跨度處的Tmax的分布的圖表72。垂直軸線78，x表示在徑向方向32上的第一環(huán)形壁40與第二環(huán)形壁之間的百分比跨度，或在徑向方向32上的沿噴嘴36的高度54的百分比跨度。水平軸線80，y表示Tmax(給定百分比跨度處的噴嘴36的最大厚度)除以50%跨度處的Tmax。將Tmax除以50%跨度處的Tmax使圖表72無量綱，故曲線74在噴嘴級22針對不同應(yīng)用按比例增大或縮小時保持相同。人們可針對其中水平軸線僅為Tmax的渦輪的單個尺寸繪制類似的圖表。如可在圖7中所見，在人們沿徑向方向32從第一環(huán)形壁40或點82移動時，Tmax在50%跨度處的Tmax的近似83%處開始，并且接著快速接近50%跨度處的Tmax。從35%跨度到大約60%跨度，Tmax與50%跨度處的Tmax大致相同。在點84或大約60%跨度處，Tmax從50%跨度處的Tmax發(fā)散(diverge)，并且保持大于50%跨度處的Tmax，直到噴嘴22到達第二環(huán)形壁42或點86。圖8為相比于常規(guī)設(shè)計的噴嘴90的、作為曲線88的Tmax/軸向翼弦的分布的圖表86。垂直軸線92，x表示在徑向方向32上的第一環(huán)形壁40與第二環(huán)形壁42之間的百分比跨度，或在徑向方向32上的沿噴嘴36的高度54的百分比跨度。水平軸線94，y表示Tmax(給定百分比跨度處的噴嘴36的最大厚度)除以軸向翼弦56(沿軸向方向28的噴嘴36的大小)。將Tmax除以軸向翼弦56使圖表86無量綱，故曲線88在噴嘴級22針對不同應(yīng)用按比例增大或縮小時保持相同。如可在圖8中所見，在人們沿徑向方向32從第一環(huán)形壁40或點96移動時，Tmax開始成小于常規(guī)設(shè)計，但在凸起在點98處達到其與常規(guī)設(shè)計的最大發(fā)散時增長成大于常規(guī)設(shè)計。從點98到第二環(huán)形壁42(點100)，Tmax接近常規(guī)設(shè)計的Tmax。該最大厚度Tmax分布促進葉片末級20中的根部反應(yīng)，這改進葉片末級的效率和擴散器的性能，這可導(dǎo)致用于渦輪的功率輸出的相當(dāng)大增加。在一些實施例中，這可使功率輸出增加多于1.7MW。圖9為具有吸入側(cè)50凸起52的噴嘴36的側(cè)視截面視圖。圖9中的虛線102表示沿徑向堆疊的噴嘴(即，不具有凸起52的類似噴嘴設(shè)計)的吸入側(cè)壁102。凸起52從吸入側(cè)50沿橫向于從旋轉(zhuǎn)軸線26在一個方向上沿徑向方向32并且在第二方向上沿軸向方向28延伸出的徑向平面30的方向從吸入側(cè)50凸出。距離104表示凸起在凸起52在其最大凸出處的、沿噴嘴36的高度54的點處從沒有凸起52的沿徑向堆疊的噴嘴的假想吸入側(cè)102凸出的距離。如可在圖9中所見，凸起52可開始在噴嘴36的高度的近似0%到20%(即，從第一環(huán)形壁40到第二環(huán)形壁42的跨度的0%到20%)之間的位置處凸出。即，具有凸起52的噴嘴36的輪廓可開始在從噴嘴36的底部(即，其中噴嘴36會合第一環(huán)形壁40)到噴嘴36的高度54的近似20%的任何點處從沿徑向堆疊的噴嘴的假想的吸入側(cè)壁102發(fā)散。例如，凸起52可開始在噴嘴36的高度54的近似0%,2%,5%,15%或20%處，或其間的任何位置處凸出。在其它實施例中，凸起可開始在噴嘴36的高度54的近似1%到15%之間，或在噴嘴36的高度54的近似5%到10%之間凸出。凸起52可具有噴嘴36的高度54的近似0.5%到10%之間的最大凸出104(即，從沿徑向堆疊的噴嘴的吸入側(cè)壁102的最大偏移)。作為備選，最大凸起凸出104可在噴嘴36的高度54的近似0.5%到5.0%之間，或1.0%到4.0%之間。凸起52可達到噴嘴36的高度54的近似20%到40%之間(即，從第一環(huán)形壁40到第二環(huán)形壁42的跨度的近似20%到40%之間)的其最大凸起104。例如，最大凸起凸出可出現(xiàn)在噴嘴36的高度54的近似20%,22%,24%,26%,28%,30%,32%,34%,38%或40%，或其間的任何位置處。在一些實施例中，凸起52可達到噴嘴36的高度54的近似20%到40%之間、22%到38%之間、25%到35%之間或28%到32%之間的其最大凸出104。在達到最大凸起凸出104時，具有吸入側(cè)凸起52的噴嘴36的輪廓開始與沿徑向堆疊的噴嘴的吸入側(cè)壁102會聚。凸起52可在噴嘴36的高度54的近似50%到60%之間(即，從第一環(huán)形壁40到第二環(huán)形壁42的跨度的近似50%到60%之間)的點處終止(即，具有吸入側(cè)凸起52的噴嘴36的輪廓與沿徑向堆疊的噴嘴的吸入側(cè)壁102會聚)。在其它實施例中，凸起52可在噴嘴36的高度54的近似52%到58%、53%到57%，或54%到56%之間的點處終止。即，凸起52可在噴嘴36的高度54的近似50%,52%,54%,56%,58%或60%的點，或其間的任何位置處終止。在一些實施例中，凸起52可從前緣44到后緣46在軸向方向28上沿吸入側(cè)50的整個長度延伸。在其它實施例中，凸起52可在前緣44與后緣46之間僅沿吸入側(cè)50的一部分延伸。由具有吸入側(cè)50上的凸起52的噴嘴36構(gòu)成的末級定子22促進根部反應(yīng)，這有助于減少副流和不合乎需要的旋渦。公開的技術(shù)的實施可提高末級和擴散器兩者的性能，導(dǎo)致渦輪機的輸出中的相當(dāng)大益處。在一些實施例中，對于近似1700KW或更大的總益處，公開的技術(shù)可使葉片末級的性能改進近似200KW或更大，并且可使擴散器性能改進近似1500KW或更大。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，由公開技術(shù)的實施引起的益處可從渦輪機到渦輪機不同。清楚地表達噴嘴36的形狀的另一方式在于利用各種截面處沿噴嘴的外周的一定數(shù)量的不同點的Y,Z坐標。圖10示出了橫跨噴嘴36的高度的五個跨度位置處的五個平面106,114,122,130,138。平面106在6%跨度處，平面114在26%跨度處，平面122在46%跨度處，平面130在66%跨度處，并且平面138在86%跨度處。噴嘴的形狀可由這五個平面106,114,122,130,138處的噴嘴的截面形狀限定。這些平面處的噴嘴的截面形狀和噴嘴的外周邊的Y,Z坐標在圖11-15和表1-5中示出。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，這僅為一個實施例，并且大小可在噴嘴36針對各種渦輪機10(例如，從50Hz機器到60Hz機器，或變速箱機器等)按比例增大或縮小時改變。圖11-15提供了橫跨噴嘴36的高度54的各種跨度位置處的五個平面106,114,122,130,138處的噴嘴36的外周的形狀的截面視圖。對應(yīng)于圖11-15的表1-5均給出了用于五個截面中的各個的噴嘴36的外周周圍的五十個點的Y,Z坐標。圖11為示出近似6%跨度處的第一截面處的噴嘴36的外周或周邊(由附圖標記112指示)的截面視圖的圖表106。圖表106的水平軸線為以米計的y軸線108。圖表106的垂直軸線為以米計的z軸線110，并且對應(yīng)于圖1中所示的旋轉(zhuǎn)軸線26。XZ平面對應(yīng)于如圖1中所示的徑向平面30。噴嘴36的外周由位于近似6%跨度處的平面表示。表1提供了用于位于近似6%跨度處的平面處的、沿噴嘴36的外周或周邊112設(shè)置的50個點的Y,Z坐標。表1跨度YZ6%-0.06461.02206%-0.05851.01936%-0.05241.01666%-0.04631.01386%-0.04031.01106%-0.03431.00816%-0.02831.00526%-0.02231.00226%-0.01640.99906%-0.01060.99586%-0.00500.99236%0.00060.98866%0.00580.98456%0.01080.98006%0.01530.97526%0.01930.96986%0.02260.96406%0.02510.95796%0.02670.95146%0.02730.94486%0.02710.93816%0.02590.93166%0.02380.92526%0.02100.91926%0.01720.91376%0.01260.90896%0.00690.90556%0.00040.90496%-0.00530.90826%-0.00940.91356%-0.01150.91986%-0.01210.92646%-0.01180.93306%-0.01140.93976%-0.01110.94646%-0.01130.95306%-0.01200.95966%-0.01350.96616%-0.01560.97246%-0.01840.97856%-0.02190.98426%-0.02580.98966%-0.03020.99466%-0.03490.99936%-0.04001.00366%-0.04531.00766%-0.05081.01136%-0.05651.01496%-0.06221.01846%-0.06461.0220圖12為示出近似26%跨度處的第二截面處的、噴嘴36的外周或周邊(由附圖標記120指示)的截面視圖的圖表114。圖表114的水平軸線為以米計的y軸線116。圖表114的垂直軸線為以米計的z軸線118，并且對應(yīng)于圖1中所示的旋轉(zhuǎn)軸線26。XZ平面對應(yīng)于如圖1中所示的徑向平面30。噴嘴36的外周由位于近似26%跨度處的平面表示。表2提供了用于位于近似26%跨度處的平面處的、沿噴嘴36的外周或周邊120設(shè)置的50個點的Y,Z坐標。表2跨度YZ26%-0.07661.028526%-0.06981.025726%-0.06301.022926%-0.05621.020026%-0.04941.017126%-0.04261.014226%-0.03591.011126%-0.02921.008026%-0.02261.004726%-0.01601.001226%-0.00960.997526%-0.00340.993526%0.00260.989226%0.00830.984526%0.01360.979326%0.01830.973726%0.02240.967526%0.02560.960926%0.02790.953926%0.02910.946626%0.02920.939226%0.02820.931926%0.02630.924826%0.02330.918026%0.01940.911726%0.01440.906326%0.00840.902026%0.00130.900226%-0.00550.902826%-0.01000.908626%-0.01230.915626%-0.01330.922926%-0.01370.930326%-0.01410.937726%-0.01480.945026%-0.01600.952326%-0.01770.959526%-0.02000.966526%-0.02280.973326%-0.02620.979926%-0.03000.986226%-0.03430.992326%-0.03900.998026%-0.04411.003326%-0.04961.008326%-0.05541.012826%-0.06151.016926%-0.06781.020826%-0.07421.024526%-0.07661.0285圖13為示出近似46%跨度處的第三截面處的、噴嘴36的外周或周邊(由附圖標記128指示)的截面視圖的圖表122。圖表122的水平軸線為以米計的y軸線124。圖表122的垂直軸線為以米計的z軸線126，并且對應(yīng)于圖1中所示的旋轉(zhuǎn)軸線26。XZ平面對應(yīng)于如圖1中所示的徑向平面30。噴嘴36的外周由近似46%跨度處的平面表示。表3提供了位于近似46%跨度處的平面處的、沿噴嘴36的外周或周邊128設(shè)置的50個點的Y,Z坐標。表3跨度YZ46%-0.08871.035046%-0.08131.031946%-0.07401.028846%-0.06671.025646%-0.05941.022446%-0.05211.019146%-0.04491.015646%-0.03781.012046%-0.03071.008346%-0.02381.004446%-0.01701.000246%-0.01040.995846%-0.00400.991046%0.00210.985846%0.00770.980246%0.01290.974146%0.01740.967546%0.02110.960446%0.02390.953046%0.02570.945246%0.02630.937246%0.02580.929346%0.02420.921546%0.02150.914046%0.01760.907046%0.01230.901046%0.00560.896946%-0.00220.896046%-0.00930.899446%-0.01320.906346%-0.01510.914146%-0.01640.921946%-0.01750.929846%-0.01880.937746%-0.02030.945546%-0.02230.953346%-0.02470.960946%-0.02750.968446%-0.03070.975746%-0.03430.982846%-0.03840.989646%-0.04300.996146%-0.04811.002346%-0.05361.008046%-0.05971.013346%-0.06601.018146%-0.07271.022546%-0.07951.026746%-0.08641.030746%-0.08871.0350圖14為示出近似66%跨度處的第四截面處的、噴嘴36的外周或周邊(由附圖標記136指示)的截面視圖的圖表130。圖表130的水平軸線為以米計的y軸線132。圖表130的垂直軸線為以米計的z軸線134，并且對應(yīng)于圖1中所示的旋轉(zhuǎn)軸線26。XZ平面對應(yīng)于如圖1中所示的徑向平面30。噴嘴36的外周由近似66%跨度處的平面表示。表4提供了用于位于近似66%跨度處的平面處的、沿噴嘴36的外周或周邊136設(shè)置的50個點的Y,Z坐標。表4跨度YZ66%-0.10071.041666%-0.09291038166%-0.08521.034766%-0.07751.031266%-0.06991.027666%-0.06231.023866%-0.05471.019966%-0.04731.015966%-0.04001.011766%-0.03281.007266%-0.02571.002566%-0.01890.997566%-0.01230.992266%-0.00610.986566%-0.00030.980366%0.00500.973766%0.00970.966766%0.01360.959266%0.01670.951366%0.01870.943166%0.01970.934766%0.01960.926266%0.01830.917966%0.01580.909866%0.01190.902366%0.00630.896066%-0.00110.892066%-0.00940.892266%-0.01590.897466%-0.01920.905266%-0.02130.913466%-0.02310.921766%-0.02480.929966%-0.02660.938266%-0.02870.946466%-0.03100.954566%-0.03370.962666%-0.03670.970566%-0.04000.978366%-0.04380.985966%-0.04800.993266%-0.05271.000266%-0.05811.006866%-0.06401.012866%-0.07041.018466%-0.07721.023466%-0.08421.028166%-0.09141.032666%-0.09861.036966%-0.10071.0416圖15為示出近似86%跨度處的第五截面處的、噴嘴36的外周或周邊(由附圖標記144指示)的截面視圖的圖表138。圖表138的水平軸線為以米計的y軸線140。圖表138的垂直軸線為以米計的z軸線142，并且對應(yīng)于圖1中所示的旋轉(zhuǎn)軸線26。XZ平面對應(yīng)于如圖1中所示的徑向平面30。噴嘴36的外周由位于近似86%跨度處的平面表示。表5提供了用于位于近似86%跨度處的平面處的、沿噴嘴36的外周或周邊144設(shè)置的50個點的Y,Z坐標。表5跨度YZ86%-0.11261.048186%-0.10451.044486%-0.09631.040886%-0.08821.037086%-0.08011.033186%-0.07221.029186%-0.06431.024986%-0.05651020586%-0.04891.015886%-0.04141.011086%-0.03401.005886%-0.02701.000386%-0.02020.994586%-0.01380.988386%-0.00790.981686%-0.00250.974486%0.00220.966886%0.00610.958886%0.00910.950486%0.01110.941686%0.01200.932886%0.01190.923886%0.01060.915086%0.00820.906486%0.00440.898386%-0.00100.891286%-0.00880.887086%-0.01740.888586%-0.02320.895286%-0.02650.903586%-0.02890.912186%-0.03100.920886%-0.03300929586%-0.03520.938286%-0.03760.946886%-0.04020.955386%-0.04310.963886%-0.04640.972186%-0.05000.980386%-0.05390.988386%-0.05830.996186%-0.06321.003686%-0.06861.010786%-0.07461.017386%-0.08121.023386%-0.08831.028886%-0.09571.033886%-0.10321.038686%-0.11091.043286%-0.11261.0481注意，吸入側(cè)凸起可在圖12和13中看到。此外，壓力側(cè)傾斜可看作是在截面從第一環(huán)形壁40前進至第二環(huán)形壁42時，沿負y方向朝壓力側(cè)48轉(zhuǎn)移的噴嘴36的外周的圖表。如關(guān)于圖11-15所論述，在一些實施例中，噴嘴36可相比于沿徑向堆疊的翼型件146關(guān)于壓力側(cè)48傾斜或成角。圖16示出了相比于沿徑向堆疊的翼型件146的朝壓力側(cè)48成角的噴嘴36的示意圖。即，噴嘴36可具有從徑向平面30朝壓力側(cè)48(即，沿周向方向34)的傾斜角148。注意，圖16不按比例，并且為了清楚起見，可示出比可在一些實施例中發(fā)現(xiàn)的更大或更小的傾斜148。注意，沿徑向堆疊的翼型件146具有縱軸線，其在徑向方向32上沿徑向平面30延伸，并且可與渦輪16的旋轉(zhuǎn)軸線26相交。相比之下，噴嘴36的縱軸線150可從徑向平面30朝噴嘴36的壓力側(cè)48以角148成角。噴嘴的縱軸線150可在第一環(huán)形壁40處或附近的點152處與徑向平面30相交，并且可不與渦輪16的旋轉(zhuǎn)軸線26相交。圖17示出了相比于沿徑向堆疊的翼型件146的具有近似3度的壓力側(cè)48傾斜148的噴嘴36的透視圖。即，噴嘴36可從徑向平面30朝壓力側(cè)48(即，沿周向方向34)傾斜3度。傾斜148可在0到5度之間的任何位置。在圖17中所示的實施例中，壓力側(cè)48傾斜148為3度。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，傾斜148可為近似0到5度之間的朝壓力側(cè)48的任何度數(shù)的傾斜。具有壓力側(cè)48傾斜148的噴嘴36將本體力施加在穿過級24的流體上，沿徑向方向朝轂推動流體。朝轂推動流體增加了根部反應(yīng)。因此，具有吸入側(cè)50凸起52和壓力側(cè)48傾斜148的噴嘴36增大葉片末級20中的根部反應(yīng)，這減小了副流和旋渦，提高了葉片末級20的效率，并且提高了擴散器的性能。公開實施例的技術(shù)效果包括副流和不合乎需要的旋渦兩者的減少。在一些實施例中，對于近似1700KW或更大的總益處，公開的技術(shù)可使葉片末級的性能改進近似200KW或更大，并且可使擴散器性能改進近似1500KW或更大。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，由公開技術(shù)的實施引起的益處可從渦輪機到渦輪機不同。該書面的描述使用實例以公開要求權(quán)利的主題(包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`主題(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。要求權(quán)利的主題的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果這些其它實例具有不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它實例包括與權(quán)利要求的字面語言無顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3