CN112576546A - 一种非等厚翼型轴流叶片的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于流体机械相关技术领域，其公开了一种非等厚翼型轴流叶片的优化方法，所述方法包括：S1，在第一预设范围和第二预设范围内分别确定相对弯度m和相对弯度位置p以使中弧线的计算方程；S2，根据叶型厚度分布函数获得所述叶片的截面对应的厚度，结合所述厚度和中弧线获得所述截面对应的叶型，以此方式获得多个截面的叶型进而获得优化后的叶片。本申请通过控制叶片厚度、相对弯度和相对弯度位置来改变叶片的中弧线、吸力面曲线和压力面曲线，使得优化后的叶片更加适用叶轮内部流动情况，减少了流动损失，能够有效解决轴流风机效率低、噪声大的问题。

Description

一种非等厚翼型轴流叶片的优化方法

技术领域

本发明属于流体机械相关技术领域，更具体地，涉及一种非等厚翼型轴流叶片的优化方法。

背景技术

轴流风机因其结构简单、流量大、体积小等特点，在通风机械中被广泛应用，轴流风机不仅可用于冶金、化工、轻工、食品等传统行业，随着城市发展，高层建筑对轴流风机的需求也不断增加，尤其是随着新行业、新领域的出现，对轴流风机的性能提出了更高的要求。大多数轴流风机采用原始的设计方法，效率比较低，噪音较高。在运行过程中耗能大，影响周围环境，大大浪费能源，不利于可持续发展。因此，亟需对现有的轴流风机进行改进以进一步优化轴流风机的性能。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种非等厚翼型轴流叶片的优化方法，通过对轴流叶片的中弧线、叶片厚度、掠角、弯角、安装角、弦长等进行了全方位优化设计，使得优化后的叶型更加符合流体的流动轨迹，流动阻力显著降低，噪声显著减小，优化后的轴流风机效率显著升高。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种非等厚翼型轴流叶片的优化方法，其特征在于，所述轴流叶片安装于轮毂上，将所述轮毂的轴线设为z轴，将过所述轴流叶片底面的积叠点并垂直于所述z轴的平面设为xoy平面，o点与所述积叠点的连线为x轴，y轴垂直于所述x轴和z轴所述方法包括：S1，在第一预设范围和第二预设范围内分别确定相对弯度m和相对弯度位置p以使中弧线的计算方程的横坐标和纵坐标满足以下关系式：

其中，x为中弧线的横坐标，y_c为中弧线的纵坐标，l为叶弦的长度，m＝f/1，f为所述中弧线与所述叶弦的最大间距；

S2，根据叶型厚度分布函数获得所述叶片的截面对应的厚度，结合所述厚度和中弧线获得所述截面对应的叶型，以此方式获得多个截面的叶型进而获得优化后的叶片。

优选地，所述叶片的关键高度处叶型厚度分布函数H(x)的表达式为：

其中，t为所述叶片的关键高度处的最大相对厚度的预设值。

优选地，所述叶片的关键高度处的最大相对厚度的预设值t的取值为：

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0时，t的取值为10.0％；

当(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0.5时，t的取值为8.0％；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1时，t的取值为6.0％；

其中，R_s为所述叶片的顶面所在的圆柱体的直径，R_H为所述叶片的底面所在的圆柱体的直径，r为表面交于所述叶片且与所述轮毂同轴线的圆柱体的直径。

优选地，根据如下公式获得其他高度处的最大相对厚度的预设值：

t(x)＝a₁x²+b₁x+c₁

其中，系数a₁，b₁c₁根据(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0、(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0.5和(r-R_H)/(R_s-R_H)＝1的t值反求获得。

优选地，所述叶片的关键高度处的叶弦的长度l的取值为：当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0时，l的取值为70mm～80mm；

当(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0.5时，l的取值为55mm～65mm；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1时，l的取值为45mm～55mm；

其中，R_s为所述叶片的顶面所在的圆柱体的直径，R_H为所述叶片的底面所在的圆柱体的直径，r为表面交于所述叶片且与所述轮毂同轴线的圆柱体的直径。

优选地，根据如下公式获得其他高度处的叶弦的长度l的取值：

l(x)＝a₂x²+b₂x+c₂

其中，系数a₂，b₂和c₂根据(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0、(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0.5和(r-R_H)/(R_s-R_H)＝1的l值反求获得。

优选地，所述第一预设范围为3％～6％；所述第二预设范围为30％～40％。

优选地，原点o与所述叶片的叶顶截面的积叠点的连线与z轴正方向的夹角为掠角，原点o与所述叶片的叶顶截面的积叠点的连线与x轴正方向的夹角为弯角，所述掠角的取值范围为-5°～+5°，所述弯角的取值范围为-5°～+5°。

优选地，所述叶片的空间积叠线，将所述空间积叠线分别投影到xoz平面和xoy平面得到掠积叠线和弯积叠线，所述掠积叠线和弯积叠线的曲线形式均满足三次函数。

优选地，所述y轴与所述叶弦的夹角为叶片安装角，所述叶片的关键高度处的叶片安装角α的取值为：

当(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0时，所述叶片安装角α的取值为55°～65°；

当(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0.5时，所述叶片安装角α的取值为45°～55°；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1时，所述叶片安装角α的取值为35°～45°；

其中，R_s为所述叶片的顶面所在的圆柱体的直径，R_H为所述叶片的底面所在的圆柱体的直径，r为表面交于所述叶片且与所述轮毂同轴线的圆柱体的直径。

优选地，根据如下公式获得其他高度处的叶片安装角α(x)：

α(x)＝a₃x²+b₃x+c₃

其中，系数a₃，b₃和c₃根据(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0、(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0.5和(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1的α值反求获得。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的非等厚翼型轴流叶片的优化方法具有如下有益效果：

1.本申请通过控制弦长、相对弯度和相对弯度位置控制中弧线的形状，通过控制叶片厚度确定吸力面曲线和压力面曲线，并且无论是中弧线的形状还是压力面曲线和吸力面曲线的形状均是二次函数变化，使得优化后的叶片形状更加符合流体的流动轨迹，进而提高了轴流风机的效率，降低了噪声；

2.本申请通过设定关键叶高处的参数，进而反求处整个叶片其他叶高处弦长、最大相对厚度、叶片安装角等的变化曲线，设计简单，易于操作；

3.为获得更好的性能，本申请还对叶片的安装角进行了优化，进一步提高了叶片的流动性能，使得流体与叶片基础处具有最小的阻力；

4.本申请还对叶片的掠角、弯角、掠积叠线和弯积叠线进行了全方位的优化设计，使得流体流过该叶片时流动损失显著减少，轴流风机效率显著增加。

附图说明

图1示意性示出了本实施例中非等厚翼型轴流叶片的安装示意图；

图2A示意性示出了本实施例中非等厚翼型轴流叶片的主视图；

图2B示意性示出了本实施例中非等厚翼型轴流叶片的右视图；

图2C示意性示出了本实施例中非等厚翼型轴流叶片的俯视图；

图3示意性示出了本实施例中非等厚翼型轴流叶片的多个截面示意图；

图4示意性示出了本实施例中非等厚翼型轴流叶片的截面展开示意图；

图5示意性示出了本实施例中叶片最大厚度为15％翼型的流线压力分布图；

图6示意性示出了本实施例中叶片最大厚度为6％翼型的流线压力分布图；

图7示意性示出了本实施例中叶片前掠示意图；

图8示意性示出了本实施例中叶片前弯示意图；

图9示意性示出了本实施例中具有非等厚翼型轴流叶片的轴流风机原型与优化后数值模拟全压效率特性曲线；

图10示意性示出了本实施例中具有非等厚翼型轴流叶片的轴流风机原型与优化后数值模拟全压特性曲线。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

11-上曲面；12-下曲面；13-吸力曲面；14-压力曲面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在未对本发明中的方案进行详细介绍之前，为了更好的理解本申请中的方案，首先对本领域常用的一些技术术语进行介绍。

本申请的优化对象为轴流叶片，轴流叶片表面属于空间三维曲面，轴流叶片安装于轮毂上，一般轴流叶片都是采用基于基元级的设计方法设计，如图1和图2A～图2C所示，该轴流叶片包括上曲面11(也称为顶面)、下曲面12(也称为底面)、吸力曲面13(叶片的凸面)和压力曲面14(叶片的凹面)，因此上曲面11距离轮毂最远，叶片通过下曲面12安装于轮毂上。基于基元法设计的叶片，上曲面11和下曲面12分别被两个同轴圆柱体的侧面覆盖，将所述上曲面11和下曲面12对应的圆柱体的半径分别记为R_s和R_H，则R_S大于R_H建立空间直角坐标系，将所述圆柱体的轴线设定为z轴。所述z轴的正方向由所述吸力曲面13指向所述压力曲面14。所述吸力曲面13和所述压力曲面14均与所述下曲面相交，其中，所述吸力曲面13与下曲面12相交形成的曲线称为吸力面曲线，所述压力曲面14与下曲面12相交形成的曲线称为压力面曲线，与所述吸力面曲线和所述压力面曲线间距相等的线称为中弧线。

所述压力曲面14和所述吸力曲面13相交的两条曲线，其中先与气流接触的曲线为前缘曲线，后与气流接触的曲线为尾缘曲线。

将下曲面12沿平面展开得到下曲面铺展截面，记该下曲面铺展截面上，所述下曲面12与所述前缘曲线相交形成的对应点为下曲面前缘点，所述下曲面12与所述尾缘曲线相交形成的对应点为下曲面尾缘点，所述下曲面前缘点和下曲面尾缘点分别为所述下曲面上中弧线的两个端点。位于所述下曲面12的中弧线上的叶片相对厚度最大对应的点为下曲面12的积叠点，则将铺展的下曲面回归至原始形状，则该积叠点对应的点为空间积叠点。记经过该下曲面空间积叠点且与所述z轴垂直的平面为xoy平面，该xoy平面与所述z轴的交点为空间直角坐标系的原点o，所述o点与所述空间积叠点所在的直线为所述空间直角坐标系的x轴，该x轴的正方向为由所述原点o指向该下曲面空间积叠点，则y轴正方向为所述前缘曲线指向所述尾缘曲线。

如图3所示，以半径从R_H变为R_S的一系列同轴圆柱体的侧面与该轴流叶片相交形成一系列相交面，在将该一系列相交面沿yoz平面展开得到一系列铺展截面，每个截面均为NACA四位数字翼型，由所述压力面曲线和所述吸力面曲线组成。

如图4所示，以其中一个截面为例，所述同轴圆柱体育所述前缘曲线相交形成的对应点为前缘点A，所述同轴圆柱体育所述尾缘曲线相交形成的对应点为尾缘点B。所述前缘点A与所述尾缘点B的连线为叶弦l，该截面的中弧线在所述前缘点A处的切线AC与平行于所述空间直角坐标系的Y轴负方向AD的夹角记为叶片进口角，所述中弧线在尾缘点B处的切线BE与所述空间直角坐标系的Y轴负方向BF的夹角记为叶片出口角，所述Y轴负方向BF与所述叶弦l的夹角记为叶片安装角，所述中弧线AB与所述叶弦l的最大间距称为弯度f，其与所述叶弦长度的比值f/1称为相对弯度；叶片最大厚度为叶片的截面上吸力面曲线和压力面曲线的最大值，叶片最大相对厚度为叶片最大厚度与弦长的比值。

本申请提供的一种非等厚翼型轴流叶片的优化方法包括如下步骤S1和S2。

S1，在第一预设范围和第二预设范围内分别确定相对弯度m和相对弯度位置p以使中弧线的计算方程的横坐标和纵坐标满足以下关系式：

其中，x为中弧线的横坐标，y_c为中弧线的纵坐标，l为叶弦的长度，m＝f/l，f为所述中弧线与所述叶弦的最大间距。

本实施例中，所述第一预设范围优选为3％～6％；所述第二预设范围优选为30％～40％。

所述叶片的关键高度处的叶弦的长度l的取值为：

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0时，l的取值为70mm～80mm；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0.5时，l的取值为55mm～65mm；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1时，l的取值为45mm～55mm；

其中，R_s为所述叶片的顶面所在的圆柱体的直径，R_H为所述叶片的底面所在的圆柱体的直径，r为表面交于所述叶片且与所述轮毂同轴线的圆柱体的直径。

其他高度处的叶弦的长度l的取值可以根据如下公式获得：

l(x)＝a₂x²+b₂x+c₂

其中，系数a₂，b₂和c₂根据(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0、(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0.5和(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1的l值反求获得。

S2，根据叶型厚度分布函数获得所述叶片的截面对应的厚度，结合所述厚度和中弧线获得所述截面对应的叶型，以此方式获得多个截面的叶型进而获得优化后的叶片。

所述叶片的关键高度处叶型厚度分布函数H(x)的表达式为：

其中，t为所述叶片的关键高度处的最大相对厚度的预设值。

所述叶片的关键高度处的最大相对厚度的预设值t的取值为：

当(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0时，t的取值为10.0％；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0.5时，t的取值为8.0％；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1时，t的取值为6.0％。

其他高度处的最大相对厚度的预设值可以根据如下公式获得：

t(x)＝a₁x²+b₁x+c₁

其中，系数a₁，b₁和c₁根据(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0、(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0.5和(r-R_H)/(R_s-R_H)＝1的t值反求获得。

如图5和图6所示，为两种不同厚度叶片叶栅的流线压力分布图，相比较所述叶片最大厚度为15％的翼型，当所述叶型最大厚度为6％时，能够有效减小前缘高压区，提高压升，避免在靠近尾缘处产生尾迹涡。

同一叶片上每个截面上的空间积叠点相连可以形成一条空间积叠线，将该空间积叠线投影至xoz平面和xoy平面，得到掠积叠线和弯积叠线，如图7和图8所示。将顶面的截面投影在xoz平面，所述空间直角坐标系的原点o到顶面上的空间积叠点C的连线oC与z轴正方向的夹角称为掠角，记沿z轴负方向为前掠，沿z轴正方向为后掠。将顶面的截面投影在xoy平面，所述空间直角坐标系的原点o到顶面上的空间积叠点C的连线oC与x轴正方向的夹角称为弯角，记沿y轴负方向为后弯，沿y轴正方向为前弯。所述掠角的取值范围为-5°～+5°，所述弯角的取值范围为-5°～+5°。

所述弯积叠线的形式为y＝a₃x³+b₃x²+c₃x+d₃，其中，y为xoy平面上y轴方向坐标，x为x轴方向坐标，a₃，b₃，c₃，d₃由轮毂处半径、空间积叠点对应基元级半径和弯角等处参数反求得到。同理，所述掠积叠线的形式为z＝a₄x³+b₄x²+c₄x+d₄，其中z为xoz平面上z轴方向坐标，x为x轴方向坐标，a₄，b₄，c₄，d₄四个系数，由轮毂处半径、空间积叠点对应基元级半径和弯角等处参数反求得到。

由上可知确定了中弧线和叶片厚度，接下来需要确定叶片的安装角，首先确定关键高度处的叶片安装角α的取值为：

当(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0时，所述叶片安装角α的取值为55°～65°；

当(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0.5时，所述叶片安装角α的取值为45°～55°；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1时，所述叶片安装角α的取值为35°～45°。

其他高度处的叶片安装角α(x)根据如下公式获得：

α(x)＝a₃x²+b₃x+c₃

其中，系数a₃，b₃和c₃根据(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0、(r-R_H)/(R_s-R_H)＝0.5和(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1的α值反求获得。至此即完成了对轴流叶片的优化设计。

实施例1

本实例中的叶轮的轮毂直径为300mm，叶片数为6，沿叶高方向每个截面的弦长、叶片安装角以及叶片最大厚度均以二次函数的形式变化，该二次函数的系数由不同参数分别在0％叶高、50％叶高以及100％叶高这三个截面上的取值决定，三个截面处的弦长分别为：70.0mm、57.5mm以及45.0mm；叶片安装角分别为：33.75°、59.08°以及72.71°；叶片最大相对厚度分别为：18％、17％以及12％。叶片相对弯度为0.08，叶片最大厚度位置为弦长的30％，各个截面处相对弯度位置均保持不变。掠角为0°，弯角为0°，叶片为无弯略的直叶片。

实施例2

本实例中的叶轮的轮毂直径为300mm，叶片数为6，沿叶高方向每个截面的弦长、叶片安装角以及叶片最大厚度均以二次函数的形式变化，该二次函数的系数由不同参数分别在0％叶高、50％叶高以及100％叶高这三个截面上的取值决定，三个截面处的弦长分别为：70.0mm、57.5mm以及45.0mm；叶片安装角分别为：33.75°、59.08°以及72.71°；叶片最大相对厚度分别为：18％、17％以及12％。叶片相对弯度为0.08，叶片最大厚度位置为弦长的30％，各个截面处相对弯度以及最大厚度位置均保持不变。掠角为0°，后弯角为4°。

实施例3

本实例中的叶轮的轮毂直径为300mm，叶片数为6，沿叶高方向每个截面的弦长、叶片安装角以及叶片最大厚度均以二次函数的形式变化，该二次函数的系数由不同参数分别在0％叶高、50％叶高以及100％叶高这三个截面上的取值决定，三个截面处的弦长分别为：63.85mm、43.74mm以及31.79mm；叶片安装角分别为：33.51°、59.65°以及72.10°；叶片最大厚度相对于弦长的百分比分别为：15.22％、13.02％以及12.99％。叶高0％处叶片相对弯度为0.052，叶片最大厚度位置为弦长的41.80％；叶高22.22％处相对弯度为0.061，最大厚度位置为32.45％；叶高44.44％处相对弯度为0.038，最大厚度相对位置为64.38％；叶高66.66％处相对弯度为0.031，最大厚度相对位置为32.85％；叶高88.88％处相对弯度为0.034，最大厚度相对位置为61.56％；叶高100％处相对弯度为0.044，最大厚度相对位置为53.57％。后掠角为-1.82°，叶高0％处掠角为49.77°，叶高100％处掠角为27.94°；后弯角为2.53°，叶高0％处弯角为42.12°，叶高100％处弯角为28.95°。

通过对比原型与实施例1、实施例2和实施例3的数值模拟结果，如图9和图10所示，实施例1与原型相比，仅改变叶型安装角，实施例1通过牺牲全压，大幅度的降低了风机的功率，有效提高风机效率。实施例3中的风机在流量小于0.9kg/s时，性能最优。实施例2与实施例1相比，改变了叶片的周向弯曲角度，提高了最大流量点1.13kg/s处的风机效率，效率为50.25％，同时也小幅提高小流量工况下风机的全压以及全压效率。

综上所述，本申请结合三元流动理论，通过控制叶片弦长、叶片安装角、叶片最大相对厚度、相对弯度和相对弯度位置来改变叶片的中弧线和吸力面曲线和压力面曲线，使得优化后的叶片更加适用叶轮内部流动情况，减少了流动损失，能够有效解决轴流风机效率低、噪声大的问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非等厚翼型轴流叶片的优化方法，其特征在于，所述轴流叶片安装于轮毂上，将所述轮毂的轴线设为z轴，将过所述轴流叶片底面的积叠点并垂直于所述z轴的平面设为xoy平面，o点与所述积叠点的连线为x轴，y轴垂直于所述x轴和z轴，所述方法包括：

S1，在第一预设范围和第二预设范围内分别确定相对弯度m和相对弯度位置p以使中弧线的计算方程的横坐标和纵坐标满足以下关系式：

其中，x为中弧线的横坐标，y_c为中弧线的纵坐标，l为叶弦的长度，m＝f/1，f为所述中弧线与所述叶弦的最大间距，所述第一预设范围为3％～6％；所述第二预设范围为30％～40％；

S2，根据叶型厚度分布函数获得所述叶片的截面对应的厚度，结合所述厚度和中弧线获得所述截面对应的叶型，以此方式获得多个截面的叶型进而获得优化后的叶片。

2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述叶片的关键高度处叶型厚度分布函数H(x)的表达式为：

其中，t为所述叶片的关键高度处的最大相对厚度的预设值。

3.根据权利要求2所述的优化方法，其特征在于，所述叶片的关键高度处的最大相对厚度的预设值t的取值为：

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0时，t的取值为10.0％；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0.5时，t的取值为8.0％；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1时，t的取值为6.0％；

其中，R_S为所述叶片的顶面所在的圆柱体的直径，R_H为所述叶片的底面所在的圆柱体的直径，r为表面交于所述叶片且与所述轮毂同轴线的圆柱体的直径。

4.根据权利要求3所述的优化方法，其特征在于，根据如下公式获得其他高度处的最大相对厚度的预设值：

t(x)＝a₁x²+b₁x+c₁

其中，系数a₁，b₁和c₁根据(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0、(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0.5和(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1的t值反求获得。

5.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述叶片的关键高度处的叶弦的长度l的取值为：

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0时，l的取值为70mm～80mm；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0.5时，l的取值为55mm～65mm；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1时，l的取值为45mm～55mm；

其中，R_S为所述叶片的顶面所在的圆柱体的直径，R_H为所述叶片的底面所在的圆柱体的直径，r为表面交于所述叶片且与所述轮毂同轴线的圆柱体的直径。

6.根据权利要求5所述的优化方法，其特征在于，根据如下公式获得其他高度处的叶弦的长度l的取值：

l(x)＝a₂x²+b₂x+c₂

其中，系数a₂，b₂和c₂根据(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0、(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0.5和(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1的l值反求获得。

7.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，原点o与所述叶片的叶顶截面的积叠点的连线与z轴正方向的夹角为掠角，原点o与所述叶片的叶顶截面的积叠点的连线与x轴正方向的夹角为弯角，所述掠角的取值范围为-5°～+5°，所述弯角的取值范围为-5°～+5°。

8.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述叶片的空间积叠线，将所述空间积叠线分别投影到xoz平面和xoy平面得到掠积叠线和弯积叠线，所述掠积叠线和弯积叠线的曲线形式均满足三次函数。

9.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，所述y轴与所述叶弦的夹角为叶片安装角，所述叶片的关键高度处的叶片安装角α的取值为：

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0时，所述叶片安装角α的取值为55°～65°；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0.5时，所述叶片安装角α的取值为45°～55°；

当(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1时，所述叶片安装角α的取值为35°～45°；

其中，R_S为所述叶片的顶面所在的圆柱体的直径，R_H为所述叶片的底面所在的圆柱体的直径，r为表面交于所述叶片且与所述轮毂同轴线的圆柱体的直径。

10.根据权利要求9所述的优化方法，其特征在于，根据如下公式获得其他高度处的叶片安装角α(x)：

α(x)＝a₃x²+b₃x+c₃

其中，系数a₃，b₃和c₃根据(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0、(r-R_H)/(R_S-R_H)＝0.5和(r-R_H)/(R_S-R_H)＝1的α值反求获得。

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