CN112035977B - 轴流风扇设计方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴流风扇设计方法、系统、终端及存储介质，所述方法包括：获取参考风扇的流量、扇叶数量、内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型；根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径；根据参考风扇的扇叶数量、内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设迎风面长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型；根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型。本发明解决了现有风扇模型的构建时间长的问题。

Description

轴流风扇设计方法、系统、终端及存储介质

技术领域

本发明涉及机械设计领域，尤其涉及一种轴流风扇设计方法、系统、终端及计算机可读存储介质。

背景技术

轴流风扇具有良好的通风效率和尺寸特性，因而在汽车前端冷却装置中以及家用空调外机中得以广泛应用。但现有的风扇的设计一般都是综合考虑扇叶的翼型(扇叶的剖面形状)、叶片安装角以及轴向轮廓等多个参数，然后采用前缘弯掠技术进行建模设计，但该建模过程中存在计算繁琐和构建时间长的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种轴流风扇设计方法、终端、系统及计算机可读存储介质，旨在解决现有风扇模型的构建时间长的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种轴流风扇设计方法，包括步骤：

获取参考风扇的流量、扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型，参考风扇的尺寸参数包括参考风扇的内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度和轮毂迎风轴向长度，参考风扇的扇叶网格模型包括各扇叶节点的坐标和各扇叶节点间的拓扑连接关系；

根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径；

根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型；

根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型。

可选地，所述根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径的步骤包括：

根据预设外径计算公式、所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径，其中所述预设外径计算公式为：

D₂为新风扇的外径，D₁为参考风扇的外径，q₂为新风扇的预设流量，q₁为参考风扇的流量。

可选地，扇叶节点的坐标包括高度坐标值、径向坐标值和角坐标值，所述根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型的步骤包括：

根据参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值；

根据参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值；

根据参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个节点的角坐标值以及新风扇的预设扇叶数量，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值；

根据获得的新风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点的径向坐标值、高度坐标值和角度坐标值以及参考风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点间的拓扑连接关系，构建新风扇的扇叶网格模型。

可选地，所述根据参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值的步骤包括：

根据预设的扇叶节点高度坐标值计算公式、参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的高度坐标值，其中预设的扇叶节点高度坐标值计算公式为：

H₂＝H₁(L_轮毂2-L_迎风2-L_背风2)/(L_轮毂1-L_迎风1-L_背风1)，H₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的高度坐标值，H₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值，L_轮毂1为参考风扇的轮毂长度，L_迎风1为参考风扇的轮毂迎风轴向长度，L_背风1为参考风扇的轮毂背风轴向长度，L_轮毂2为参考风扇的预设轮毂长度，L_迎风2为参考风扇的预设轮毂迎风轴向长度，L_背风2为参考风扇的预设轮毂背风轴向长度。

可选地，所述根据参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值的步骤包括：

根据预设的扇叶节点径向坐标值计算公式、参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的径向坐标值，其中预设的扇叶节点径向坐标值计算公式为：

S₂＝S₁(D₂-d₂)/(D₁-d₁)，S₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的径向坐标值，S₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值，D₁为参考风扇的外径，d₁为参考风扇的内径，D₂为参考风扇的外径，d₂为参考风扇的预设内径。

可选地，所述根据参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个节点的角坐标值以及新风扇的预设扇叶数量，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值的步骤包括：

根据预设的扇叶节点角坐标值计算公式、新风扇的预设扇叶数量、参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个扇叶节点的角坐标值，获得新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的角坐标值，其中预设的扇叶节点角坐标值计算公式为：

A₂＝A₁N₂/N₁，A₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的角坐标值，A₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值，N₁为参考风扇的扇叶数量，N₂为参考风扇的预设扇叶数量。

可选地，所述根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型的步骤包括：

根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，构建新风扇的初始三维网格模型；

根据预设的仿真条件和初始三维网格模型进行仿真，获得仿真结果；

根据仿真结果对初始三维网格模型进行调整，将调整后得三维网格模型作为新风扇的三维网格模型。

为实现上述目的，本发明还提供一种轴流风扇设计系统，所述系统包括：

获取模块，用于获取参考风扇的流量、扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型，参考风扇的尺寸参数包括参考风扇的内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度和轮毂迎风轴向长度，参考风扇的扇叶网格模型包括各扇叶节点的坐标和各扇叶节点间的拓扑连接关系；

第一获得模块，用于根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径；

构建模块，用于根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型；

第二获得模块，用于根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型。

为实现上述目的，本发明还提供一种终端，所述终端包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的轴流风扇设计方法的步骤。

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的轴流风扇设计方法的步骤。

本发明提出的一种轴流风扇设计方法、终端及计算机可读存储介质，通过通过获取参考风扇的流量、扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型，参考风扇的尺寸参数包括参考风扇的内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度和轮毂迎风轴向长度，参考风扇的扇叶网格模型包括各扇叶节点的坐标和各扇叶节点间的拓扑连接关系；根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径；根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型；根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型。只需要根据已知风扇的扇叶网格模型和新风扇的设计尺寸参数，就可以快速地获得新风扇的扇叶网格模型，而不需要像现有的构建过程中还需要根据扇叶的参数构建复杂扫掠面和复杂扫掠曲线，其构建过程相比本申请时间较长，并且构建过程复杂。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；

图2为本发明轴流风扇设计方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明轴流风扇设计方法第一实施例中步骤S30的细化流程示意图；

图4为本发明轴流风扇设计方法第二实施例的流程示意图；

图5为本发明轴流风扇设计系统的功能模块示意图；

图6为沿径向方向的轮毂与扇叶的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1，图1为本发明各个实施例中所提供的终端的硬件结构示意图。所述终端包括通信模块01、存储器02及处理器03等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的终端还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器03分别与所述存储器02和所述通信模块01连接，所述存储器02上存储有计算机程序，所述计算机程序同时被处理器03执行。

通信模块01，可通过网络与外部设备连接。通信模块01可以接收外部设备发出的数据，还可发送数据、指令及信息至所述外部设备，所述外部设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等电子设备。

存储器02，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器02可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径)等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器02可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器03，是终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器02内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器02内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控。处理器03可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器03可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器03中。

尽管图1未示出，但上述终端还可以包括电路控制模块，电路控制模块用于与市电连接，实现电源控制，保证其他部件的正常工作。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。

参照图2，在本发明轴流风扇设计方法的第一实施例中，所述轴流风扇设计方法包括步骤：

步骤S10，获取参考风扇的流量、扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型，参考风扇的尺寸参数包括参考风扇的内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度和轮毂迎风轴向长度，参考风扇的扇叶网格模型包括各扇叶节点的坐标和各扇叶节点间的拓扑连接关系；

在本方案中，终端可以从已生产的轴流风扇数据库或已设计的轴流风扇数据库中选择一个风扇作为参考风扇，然后获取该参考风扇的流量、扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型等数据，在本方案中，尺寸参数是指风扇的内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂迎风轴向长度和轮毂背风轴向长度，风扇的内径就是指轮毂的径向直径。图6为沿径向方向的轮毂与扇叶的结构示意图，需要说明的是，图6只是为了更好的说明轮毂迎风轴向长度和轮毂背风轴向长度，并不代表对风扇的轮毂和扇叶的结构限定，如图6所示，扇叶根部沿轮毂轴向方向的最大尺寸为轮毂轴向长度减去轮毂迎风轴向长度和轮毂背风轴向长度，轮毂沿轴向存在两个端面，一个是背风端面，一个是迎风端面，轮毂背风轴向长度是指扇叶根部沿轮毂轴向方向最大尺寸处中靠近轮毂背风端面的边缘与轮毂背风端面的距离，轮毂迎风轴向长度是指沿扇叶根部沿轮毂轴向方向最大尺寸处中靠近轮毂迎风端面的边缘与轮毂迎风端面的距离。参考风扇的扇叶网格模型数据则包括扇叶网格模型中各扇叶节点的空间坐标以及各扇叶节点间的拓扑连接关系，节点间的拓扑连接关系是指网格模型中每个节点与其他节点的连接关系，该连接关系包括直接连接和没有连接两种连接关系。在三维建模中，只需要知道一个三维网格模型的各节点的空间坐标以及各节点间拓扑连接关系，就可以反过来构建三维网格模型。

步骤S20，根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径；

在进行新风扇的网格模型进行构建前，会根据需求预计设置新风扇的流量、新风扇的内径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶数量。而新风扇的外径需要根据选择的参考风扇的流量、外径和新风扇的预设流量，进行分析计算获得。具体地，预先设置了一个外径计算公式，终端调用已预设的外径计算公式，然后将参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量等参数输入至预设外径计算公式进行自动计算，其计算结果便是新风扇的外径，该预设外径计算公式为：

D₂为新风扇的外径，D₁为参考风扇的外径，q₂为新风扇的预设流量，q₁为参考风扇的流量。

步骤S30，根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型；

终端在根据步骤S10中获取的参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型，以及根据新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，就可以直接计算获得新风扇的扇叶各扇叶节点的空间坐标以及将参考风扇的各扇叶节点间的拓扑连接关系作为新风扇的各扇叶节点间的拓扑连接关系。

具体地的，请参照图3，图3为本申请一实施例中步骤S30的流程细化示意图，基于上述实施例，步骤S30包括：

步骤S31，根据参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值；

在本实施例中采用圆柱空间坐标系，该圆柱空间坐标系的原点为轮毂的迎风端面的圆心，轮毂的径向即为圆柱空间坐标系的径向，轮毂的轴向即为圆柱坐标系的高度方向，在圆柱空间坐标系中扇叶节点的空间坐标由径向坐标值、高度坐标值和角度坐标值组成。终端会调用已预设的扇叶节点高度坐标值计算公式，然后将参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度等参数输入至预设扇叶节点高度坐标值计算公式进行自动计算，其计算结果便是新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的高度坐标值，该预设的扇叶节点高度坐标值计算公式为：

H₂＝H₁(L_轮毂2-L_迎风2-L_背风2)/(L_轮毂1-L_迎风1-L_背风1)，H₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的高度坐标值，H₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值，L_轮毂1为参考风扇的轮毂长度，L_迎风1为参考风扇的轮毂迎风轴向长度，L_背风1为参考风扇的轮毂背风轴向长度，L_轮毂2为参考风扇的预设轮毂长度，L_迎风2为参考风扇的预设轮毂迎风轴向长度，L_背风2为参考风扇的预设轮毂背风轴向长度。

步骤S32，根据参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值；

终端会调用已预设的扇叶节点径向坐标值计算公式，然后将参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径等参数输入至预设扇叶节点径向坐标值计算公式进行自动计算，其计算结果便是新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的径向坐标值，该预设的扇叶节点径向坐标值计算公式为：

S₂＝S₁(D₂-d₂)/(D₁-d₁)，S₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的径向坐标值，S₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值，D₁为参考风扇的外径，d₁为参考风扇的内径，D₂为参考风扇的外径，d₂为参考风扇的预设内径。

步骤S33，根据参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个节点的角坐标值以及新风扇的预设扇叶数量，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值；

终端会调用已预设的扇叶节点角坐标值计算公式，然后将风扇的预设扇叶数量、参考风扇的扇叶数量和参考风扇的扇叶网格模型中每个扇叶节点的角坐标值等参数输入至预设扇叶节点角坐标值计算公式进行自动计算，其计算结果便是新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的角坐标值，该预设的扇叶节点角坐标值计算公式为：

A₂＝A₁N₂/N₁，A₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的角坐标值，A₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值，N₁为参考风扇的扇叶数量，N₂为参考风扇的预设扇叶数量。

终端执行完步骤S31-步骤S33后，最终获得的新风扇的每个扇叶节点的空间坐标值，并且新风扇每个扇叶节点都对应参考风扇的网格模型中一个不同的扇叶节点。故新风扇的一个扇叶节点与其他节点间的拓扑连接关系和参考风扇的扇叶网格模型中对应的节点与其他节点间的拓扑连接关系相同，例如参考风扇的扇叶网格模型中有4个节点A1、B1、C1和D1，终端计算获得新风扇的扇叶网格模型对应的节点分别为A2、B2、C2和D2，即A1对应A2、B1对应B2、C1对应C2以及D1对应D2。在参考风扇的扇叶网格模型中，A1与B1和C1直接连接，A1与D1不直接连接，那么在新风扇的扇叶网格模型中，A1对应的A2与B2和C2也直接连接，A2与D2不直接连接。

需要说明的是，步骤S31-步骤S33间的执行顺序可以是图3中所展示的，依次执行步骤S31、步骤S32和步骤S33，但也可以同时执行步骤S31、步骤S32和步骤S33，或在此不对步骤S31-步骤S33间的执行顺序进行限定，

步骤S34，根据获得的新风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点的径向坐标值、高度坐标值和角度坐标值以及参考风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点间的拓扑连接关系，构建新风扇的扇叶网格模型。

终端根据执行步骤S31-步骤S34后获得的新风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点的空间坐标值以及参考风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点间的拓扑连接关系，就可以构建新风扇的扇叶网格模型。

步骤S40，根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型。

终端根据步骤S30获得的新风扇的扇叶网格模型，然后根据预设的扇叶数量，就可以知道各扇叶网格模型在空间中的排列，然后根据各扇叶网格模型、各扇叶网格模型和预设轮毂网格模型就可以获得新风扇的三维网格模型。

本实例通过获取参考风扇的流量、扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型，参考风扇的尺寸参数包括参考风扇的内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度和轮毂迎风轴向长度，参考风扇的扇叶网格模型包括各扇叶节点的坐标和各扇叶节点间的拓扑连接关系；根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径；根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型；根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型。只需要根据已知风扇的扇叶网格模型和新风扇的设计尺寸参数，就可以快速地获得新风扇的扇叶网格模型，而不需要像现有的构建过程中还需要根据扇叶的参数构建复杂扫掠面和复杂扫掠曲线，其构建过程相比本申请时间较长，并且构建过程复杂。

进一步地，请参照图4，图4为根据本申请轴流风扇设计方法的第一实施例提出本申请轴流风扇设计方法的第二实施例，在本实施例中，步骤S40包括：

步骤S41，根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，构建新风扇的初始三维网格模型；

步骤S42，根据预设的仿真条件和初始三维网格模型进行仿真，获得仿真结果；

步骤S43，根据仿真结果对初始三维网格模型进行调整，将调整后得三维网格模型作为新风扇的三维网格模型。

本实施例中，终端在构建了新风扇的扇叶网格模型后，根据预设的扇叶数量，可以计算出新风扇的三维网格模型中各扇叶间的夹角。然后根据各扇叶间的夹角、新风扇的扇叶网格模型和预设轮毂网格模型，构建新风扇的初始三维网格模型。根据构建的初始三维网格模型生产出的新风扇还不一定能满足用户对新风扇的性能要求。故需要对初始的三维网格模型进行性能仿真计算，根据预设的仿真条件，利用流体仿真软件对初始的三维网格模型进行性能仿真，例如噪声、强度和流量等性能分析，获得仿真结果，根据仿真结果和预设性能参数进行比较，若是未达到预设性能参数，可以根据仿真结果对初始三维网格模型进行调整，直至调整后的三维网格模型的仿真结果达到预先设计的性能参数。然后将调整后的三维网格模型作为新风扇的三维网格模型。

本实施例根据已知的扇叶网格模型获得的新风扇的初始三维网格模型后，对初始的三维网格模型进行风扇性能仿真，根据仿真结果对初始三维网格模型进行调整，从而使得最终的三维网格模型更加符合用户需求。

参见图5，本发明还提供一种轴流风扇设计系统，包括：

获取模块10，用于获取参考风扇的流量、扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型，参考风扇的尺寸参数包括参考风扇的内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度和轮毂迎风轴向长度，参考风扇的扇叶网格模型包括各扇叶节点的坐标和各扇叶节点间的拓扑连接关系；

第一获得模块20，用于根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径；

构建模块30，用于根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型；

第二获得模块40，用于根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型。

进一步，所述第一获得模块20包括：

第一获得子模块21，用于根据预设外径计算公式、所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径，其中所述预设外径计算公式为：

D₂为新风扇的外径，D₁为参考风扇的外径，q₂为新风扇的预设流量，q₁为参考风扇的流量。

进一步，扇叶节点的坐标包括高度坐标值、径向坐标值和角坐标值，所述构建模块30包括：

第二获得子模块31，用于根据参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值；

第三获得子模块32，用于根据参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值；

第四获得子模块33，用于根据参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个节点的角坐标值以及新风扇的预设扇叶数量，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值；

第一构建子模块34，用于根据获得的新风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点的径向坐标值、高度坐标值和角度坐标值以及参考风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点间的拓扑连接关系，构建新风扇的扇叶网格模型。

进一步，所述第二获得子模块31包括：

第一计算单元311，用于根据预设的扇叶节点高度坐标值计算公式、参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的高度坐标值，其中预设的扇叶节点高度坐标值计算公式为：

H₂＝H₁(L_轮毂2-L_迎风2-L_背风2)/(L_轮毂1-L_迎风1-L_背风1)，H₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的高度坐标值，H₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值，L_轮毂1为参考风扇的轮毂长度，L_迎风1为参考风扇的轮毂迎风轴向长度，L_背风1为参考风扇的轮毂背风轴向长度，L_轮毂2为参考风扇的预设轮毂长度，L_迎风2为参考风扇的预设轮毂迎风轴向长度，L_背风2为参考风扇的预设轮毂背风轴向长度。

进一步，所述第三获得子模块32包括：

第二计算单元321，用于根据预设的扇叶节点径向坐标值计算公式、参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的径向坐标值，其中预设的扇叶节点径向坐标值计算公式为：

S₂＝S₁(D₂-d₂)/(D₁-d₁)，S₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的径向坐标值，S₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值，D₁为参考风扇的外径，d₁为参考风扇的内径，D₂为参考风扇的外径，d₂为参考风扇的预设内径。

进一步，所述第四获得子模块33包括：

第三计算单元331，用于根据预设的扇叶节点角坐标值计算公式、新风扇的预设扇叶数量、参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个扇叶节点的角坐标值，获得新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的角坐标值，其中预设的扇叶节点角坐标值计算公式为：

A₂＝A₁N₂/N₁，A₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的角坐标值，A₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值，N₁为参考风扇的扇叶数量，N₂为参考风扇的预设扇叶数量。

进一步，所述第二获得模块40包括：

第二构建子模块41，用于根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，构建新风扇的初始三维网格模型；

仿真子模块42，用于根据预设的仿真条件和初始三维网格模型进行仿真，获得仿真结果；

调整子模块43，用于根据仿真结果对初始三维网格模型进行调整，将调整后得三维网格模型作为新风扇的三维网格模型。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的终端中的存储器02，也可以是如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述计算机可读存储介质包括若干信息用以使得终端执行本发明各个实施例所述的方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种轴流风扇设计方法，其特征在于，包括步骤：

获取参考风扇的流量、扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型，参考风扇的尺寸参数包括参考风扇的内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度和轮毂迎风轴向长度，参考风扇的扇叶网格模型包括各扇叶节点的坐标和各扇叶节点间的拓扑连接关系；

根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径；

根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型；

根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型；

其中，所述根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径的步骤包括：

根据预设外径计算公式、所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径，其中所述预设外径计算公式为：

D₂为新风扇的外径，D₁为参考风扇的外径，q₂为新风扇的预设流量，q₁为参考风扇的流量；

扇叶节点的坐标包括高度坐标值、径向坐标值和角坐标值，所述根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型的步骤包括：

根据参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值；

其中，根据参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值；

根据参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个节点的角坐标值以及新风扇的预设扇叶数量，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值；

根据获得的新风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点的径向坐标值、高度坐标值和角度坐标值以及参考风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点间的拓扑连接关系，构建新风扇的扇叶网格模型。

2.根据权利要求1所述的轴流风扇设计方法，其特征在于，所述根据参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值的步骤包括：

根据预设的扇叶节点高度坐标值计算公式、参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的高度坐标值，其中预设的扇叶节点高度坐标值计算公式为：

H₂＝H₁(L_轮毂2-L_迎风2-L_背风2)/(L_轮毂1-L_迎风1-L_背风1)，H₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的高度坐标值，H₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值，L_轮毂1为参考风扇的轮毂长度，L_迎风1为参考风扇的轮毂迎风轴向长度，L_背风1为参考风扇的轮毂背风轴向长度，L_轮毂2为参考风扇的预设轮毂长度，L_迎风2为参考风扇的预设轮毂迎风轴向长度，L_背风2为参考风扇的预设轮毂背风轴向长度。

3.根据权利要求1所述的轴流风扇设计方法，其特征在于，所述根据参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值的步骤包括：

根据预设的扇叶节点径向坐标值计算公式、参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的径向坐标值，其中预设的扇叶节点径向坐标值计算公式为：

S₂＝S₁(D₂-d₂)/(D₁-d₁)，S₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的径向坐标值，S₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值，D₁为参考风扇的外径，d₁为参考风扇的内径，D₂为参考风扇的外径，d₂为参考风扇的预设内径。

4.根据权利要求1所述的轴流风扇设计方法，其特征在于，所述根据参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个节点的角坐标值以及新风扇的预设扇叶数量，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值的步骤包括：

根据预设的扇叶节点角坐标值计算公式、新风扇的预设扇叶数量、参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个扇叶节点的角坐标值，获得新风扇的扇叶网格模型中对应的扇叶节点的角坐标值，其中预设的扇叶节点角坐标值计算公式为：

A₂＝A₁N₂/N₁，A₁为参考风扇的扇叶网格模型中扇叶节点的角坐标值，A₂为新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值，N₁为参考风扇的扇叶数量，N₂为参考风扇的预设扇叶数量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轴流风扇设计方法，其特征在于，所述根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型的步骤包括：

根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，构建新风扇的初始三维网格模型；

根据预设的仿真条件和初始三维网格模型进行仿真，获得仿真结果；

根据仿真结果对初始三维网格模型进行调整，将调整后得三维网格模型作为新风扇的三维网格模型。

6.一种轴流风扇设计系统，其特征在于，所述轴流风扇设计系统包括：

获取模块，用于获取参考风扇的流量、扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型，参考风扇的尺寸参数包括参考风扇的内径、外径、轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度和轮毂迎风轴向长度，参考风扇的扇叶网格模型包括各扇叶节点的坐标和各扇叶节点间的拓扑连接关系；

第一获得模块，用于根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径；

构建模块，用于根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型；

第二获得模块，用于根据新风扇的扇叶网格模型、预设扇叶数量和预设轮毂网格模型，获得新风扇的三维网格模型；

其中，所述根据所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径的步骤包括：

根据预设外径计算公式、所述参考风扇的流量和外径以及新风扇的预设流量，获得新风扇的外径，其中所述预设外径计算公式为：

D₂为新风扇的外径，D₁为参考风扇的外径，q₂为新风扇的预设流量，q₁为参考风扇的流量；

扇叶节点的坐标包括高度坐标值、径向坐标值和角坐标值，所述根据参考风扇的扇叶数量、尺寸参数和扇叶网格模型以及新风扇的外径、预设内径、预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度和预设扇叶数量，构建新风扇的扇叶网格模型的步骤包括：

根据参考风扇的轮毂轴向长度、轮毂背风轴向长度、轮毂迎风轴向长度和扇叶网格模型中每个扇叶节点的高度坐标值以及新风扇的预设轮毂轴向长度、预设轮毂背风轴向长度、预设轮毂迎风轴向长度，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的高度坐标值；

其中，根据参考风扇的内径、外径和扇叶网格模型中每个扇叶节点的径向坐标值以及新风扇的外径和预设内径，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的径向坐标值；

根据参考风扇的扇叶数量和扇叶网格模型中每个节点的角坐标值以及新风扇的预设扇叶数量，获得新风扇的扇叶网格模型中对应扇叶节点的角坐标值；

根据获得的新风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点的径向坐标值、高度坐标值和角度坐标值以及参考风扇的扇叶网格模型中各扇叶节点间的拓扑连接关系，构建新风扇的扇叶网格模型。

7.一种终端，其特征在于，所述终端包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的轴流风扇设计方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的轴流风扇设计方法的步骤。