CN116090139B - 一种大型风洞轴流叶片设计方法及装置 - Google Patents

一种大型风洞轴流叶片设计方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种大型风洞轴流叶片设计方法及装置。该方法首先设定轴流风机叶片的尺寸参数，将叶片由叶底沿叶顶划分为不同截面，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数；基于所述叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度和叶片截面弦线的进出口切向速度与轴向速度夹角；根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角；根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果；最后根据角度分布结果和弦线折弯角得到轴流叶片设计结果。本发明能够生产出效能更高的轴流风机叶片。

Description

一种大型风洞轴流叶片设计方法及装置
技术领域
本发明涉及大型轴流风机相关技术领域，特别涉及一种大型风洞轴流叶片设计方法及装置。
背景技术
轴流风机是风机行业最为常见的一种通风机械，因其结构简单、流量大、噪音低等特点，广泛应用于电力、冶金、化工、隧道施工、风洞等行业的通风换气送气，随着工业化的快速发展，各类应用于风洞性能测试的工业产品的需求增加，轴流风机作为风洞的重要组成部分，轴流风机的需求也不断增加。
叶片作为轴流风机的核心部件，一款高效的轴流风机叶型对风洞性能影响尤为重要，目前大型风洞轴流风机的效能较低，因此亟需开发一款效能高的轴流风机叶片。
发明内容
基于此，本申请实施例提供了一种大型风洞轴流叶片设计方法及装置，能够生产出效能更高的轴流风机叶片。
第一方面，提供了一种大型风洞轴流叶片设计方法，该方法包括：
设定轴流风机叶片的尺寸参数，将叶片由叶底沿叶顶划分为不同截面，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数；其中，所述叶片截面参数至少包括各截面所处半径；
基于所述叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度和叶片截面弦线的进出口切向速度与轴向速度夹角；其中，截面叶型弦线为叶型前缘中点与尾缘中点的连线；
根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角；其中，弦线折弯角为叶型弦线圆弧对应角度；
根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果；
根据弦线长度角度分布结果和所述弦线折弯角得到轴流叶片设计结果。
可选地，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数中，包括：
当前叶片截面对应半径Ri，风道中的叶片截面相对高度为Ri/R1，翼型第一截面位于轮毂处，相对轴向高度为R1，顶截面位于风机轮盖处，相对轴向高度为R2，截面叶型由前缘、尾缘、压力面、吸力面构成，叶片前后尾缘均已圆弧光滑连接所述叶片压力面、吸力面型线。
可选地，所述基于所述叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度，包括：
根据公式
Figure SMS_1
确定截面叶型弦线长度Li，其中，Ri为叶型截面所处半径，φ为高效设计点流量系数，ψ为高效设计点压力系数，Z为叶片数，x为4%×(τ1-τ2)，τ1为叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角，τ2为出口切向速度与轴向速度夹角。
可选地，根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角，包括：
根据公式
Figure SMS_2
Figure SMS_3
确定弦线折弯角α，其中，α1为叶片根部截面弦线折弯角α1，叶片顶部截面弦线折弯角α2，叶片截面弦线对于折弯角αi，τmi为叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角τ1与出口切向速度与轴向速度夹角τ2的平均值，t/l为叶型截面的相对栅距。
可选地，根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果，包括：
叶片的角度分布函数根据公式：
Figure SMS_4
确定，其中，Z叶片数，Hmaxi为叶片截面叶型最大厚度，τmi为截面叶型弦线的进口切向速度与轴向速度夹角τ1与出口切向速度与轴向速度夹角τ2的平均值，t/l为叶型截面的相对栅距。
可选地，截面叶型最大厚度由叶底沿叶顶最大厚度分布函数为：
Figure SMS_5
其中Hmaxi为叶片任意截面叶型最大厚度，
Figure SMS_6
为任意叶片截面所在叶片高度比例，Li为截面叶型弦线长度。
可选地，轴流叶片各截面气动参数满足：
Figure SMS_7
当(Ri-Rs)/(Rh-Rs)=0时，F<0.88；
当(Ri-Rs)/(R2-Rh)=0时，F<0.73；
其中，Ri为叶型截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径，Rh为叶片轮毂截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径，Rs为叶片叶顶截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径。
第二方面，提供了一种大型风洞轴流叶片设计装置，该装置包括：
设定模块，用于设定轴流风机叶片的尺寸参数，将叶片由叶底沿叶顶划分为不同截面，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数；其中，所述叶片截面参数至少包括各截面所处半径；
第一计算模块，基于所述叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度和叶片截面弦线的进出口切向速度与轴向速度夹角；其中，截面叶型弦线为叶型前缘中点与尾缘中点的连线；
第二计算模块，用于根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角；其中，弦线折弯角为叶型弦线圆弧对应角度；
第三计算模块，用于根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果；
处理模块，用于根据弦线长度角度分布结果和所述弦线折弯角得到轴流叶片设计结果。
第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一所述的大型风洞轴流叶片设计方法。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的大型风洞轴流叶片设计方法。
本申请实施例提供的技术方案中，首先设定轴流风机叶片的尺寸参数，将叶片由叶底沿叶顶划分为不同截面，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数；基于叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度和叶片截面弦线的进出口切向速度与轴向速度夹角；根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角；根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果；最后根据角度分布结果和弦线折弯角得到轴流叶片设计结果。可以看出，本发明能够生产出效能更高的轴流风机叶片。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本申请实施例提供的一种大型风洞轴流叶片设计方法的步骤流程图。
图2 为轴流风机叶片截面型线示意图。
图3 为轴流风机叶片截面叶型分布示意图。
图4 为轴流风机叶片截面三维造型示意图。
图5 为实例1轴流风机叶片截面叶型、叶片与叶轮三维造型，其中图5中（a）为叶片截面叶型示意图，图5中（b）叶片各截面三维造型，图5中（c）叶轮三维造型。
图6 为实例2轴流风机叶片截面叶型、叶片与叶轮三维造型，其中图6中（a）为叶片截面叶型示意图，图6中（b）叶片各截面三维造型，图6中（c）叶轮三维造型。
图7为实例2轴流风机试验测试性能结果示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本发明的描述中，除非另有说明“多个”的含义是两个或两个以上。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）旨在区别指代的对象。对于具有时序流程的方案，这种术语表述方式不必理解为描述特定的顺序或先后次序，对于装置结构的方案，这种术语表述方式也不存在对重要程度、位置关系的区分等。
此外，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。
为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种大型风洞轴流叶片设计方法进行详细介绍。
请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种大型风洞轴流叶片设计方法的流程图，该方法可以包括以下步骤：
步骤101，设定轴流风机叶片的尺寸参数，将叶片由叶底沿叶顶划分为不同截面，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数。
其中，叶片截面参数至少包括各截面所处半径，例如相对轴向高度等参数。
在本步骤中，基于模化设计思路，设定尺寸参数，将叶片由叶底沿叶顶划分不同截面，沿叶片高度方向任取一截面，叶片截面所对应半径Ri，则风道中的叶片截面相对高度为Ri/R1，翼型第一截面位于轮毂处，相对轴向高度为R1，顶截面位于风机轮盖处，相对轴向高度为R2，截面叶型由前缘、尾缘、压力面、吸力面构成，其中叶片前后尾缘均已圆弧光滑连接叶片压力面、吸力面型线。
如图2，给出了轴流风机叶片截面型线示意图，具体给出了本实施例在以图示的水平风机轴线中，轴流风机叶片截面中各个参数的具体位置关系，例如叶片截面叶型最大厚度Hmaxi，截面叶型弦线长度Li以及弦线折弯角；如图3，给出了轴流风机叶片截面叶型分布示意图，给出了R1、R2以及Ri截面叶形的具体示意；如图4，给出了轴流风机叶片截面三维造型示意图，给出了在三维状态下截面半径Ri、叶底相对轴向高度为R1、叶顶相对轴向高度为R2以及叶片数Z的示意。另外，关于图2、图3、图4中各个参数的具体计算可参见本实施例各参数的具体计算过程。
步骤102，基于叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度和叶片截面弦线的进出口切向速度与轴向速度夹角。
步骤103，根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角。
其中，截面叶型弦线为叶型前缘中点与尾缘中点的连线。
在步骤102以及步骤103步骤中，记叶型前缘中点P1与尾缘中点P2的连线为截面叶型弦线，叶片各截面叶型弦线长度Li，叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角为τ1、出口切向速度与轴向速度夹角为τ2，弦线按特定的变化规律由叶底至叶顶变化，给定设计点流量系数φ，压力系数ψ，叶片数Z，截面叶型弦线长度Li的计算方程为：
Figure SMS_8
确定截面叶型弦线长度Li，其中，Ri为叶型截面所处半径，φ为高效设计点流量系数，ψ为高效设计点压力系数，Z为叶片数，x为4%×(τ1-τ2)，τ1为叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角，τ2为出口切向速度与轴向速度夹角。
其中，具体在本实施例中：记不同径向截面位置的弦线长度为Li，则0.18<Li/R2<0.28；0.46<R1/R2<0.63。
其中，弦线折弯角为叶型弦线圆弧对应角度。
在本实施例中，Z为叶片数，x为4%×(τ1-τ2)；
记叶型弦线圆弧对应角度为弦线折弯角α，叶片根部截面弦线折弯角α1，叶片顶部截面弦线折弯角α2，叶片截面弦线对于折弯角αi，结合叶片各截面弦线分布函数，叶片截面弦线对于折弯角α(x)的表达式为：
Figure SMS_9
Figure SMS_10
其中τmi为叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角τ1与出口切向速度与轴向速度夹角τ2的平均值，t/l为叶型截面的相对栅距；具体地轴流叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角为τ1、出口切向速度与轴向速度夹角为τ2，在本实施例中，0°<τ1-τ2<50°，30°<τ1+τ2<140°。
进而根据实际获得的参数关系可以得到叶型弦线长度和叶片截面弦线的进出口切向速度与轴向速度夹角、以及具体弦线折弯角。
步骤104，根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果。
在本步骤中，根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，结合叶型厚度分布函数，获得叶片截面叶型安装角度分布规律，叶片的角度分布函数γ(x):
Figure SMS_11
其中，Z叶片数，其可满足10≤Z≤22，Hmaxi为叶片截面叶型最大厚度，τmi为截面叶型弦线的进口切向速度与轴向速度夹角τ1与出口切向速度与轴向速度夹角τ2的平均值，t/l为叶型截面的相对栅距。
具体地，截面叶型最大厚度由叶底沿叶顶最大厚度分布函数为：
Figure SMS_12
其中Hmaxi为叶片任意截面叶型最大厚度，
Figure SMS_13
为任意叶片截面所在叶片高度比例，Li为截面叶型弦线长度。
步骤105，根据弦线长度角度分布结果和弦线折弯角得到轴流叶片设计结果。
综上根据步骤103和步骤104所得结果确定轴流叶片设计结果。
在本申请可选的实施例中，轴流叶片各截面气动参数满足以下函数关系：
Figure SMS_14
当(Ri-Rs)/(Rh-Rs)=0时，F<0.88；
当(Ri-Rs)/(R2-Rh)=0时，F<0.73；
其中，Ri为叶型截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径（即叶片截面对应半径），Rh为叶片轮毂截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径，Rs为叶片叶顶截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径。
以下给出利用上述方法的两个具体实施例，其中，本发明实例按照模型风机尺寸与仿真尺寸1:1的比例进行设计加工制造，以GB/T1236-2017《工业通风机　用标准化风道性能试验》对风机空气动力性能进行测试。
实施例1
本实例中的流量系数φ=0.47、压力系数ψ=0.38，叶轮外径为R2=500mm、轮毂半径R1=315mm、叶片数Z=20、转速n=2000r/min，沿叶片高度方向截面弦线长度、折弯角以及角度分布均根据相应的函数关系变化，其中叶底和叶顶截面参数为：截面弦线长度为：121.3mm、104.5mm，弦线折弯角为：45°、26.8°，弦线与轴线夹角：29°、53.1°，其试验结果如表1所示。
表1实施例1试验结果
流量系数 压力系数 效率
设计参数 0.47 0.38 >85%
试验结果 0.47 0.40 92.2%
实施例2
本实例中的流量系数φ=0.25、压力系数ψ=0.24，叶轮外径为R2=500mm、轮毂半径R1=262.5mm、叶片数Z=18、转速n=2000r/min，沿叶片高度方向截面弦线长度、折弯角以及角度分布均根据相应的函数关系变化，其中叶底和叶顶截面参数为：截面弦线长度为：106.5mm、93.5mm，弦线折弯角为：30°、21.4°，弦线与轴线夹角：29.3°、63.6°，其试验结果如表2所示。
表2实施例2试验结果
流量系数 压力系数 效率
设计参数 0.25 0.25 >90%
试验结果 0.25 0.24 91.4%
如图5，给出了实例1轴流风机叶片截面叶型、叶片与叶轮三维造型，其中图5中（a）为叶片截面叶型示意图，图5中（b）叶片各截面三维造型，图5中（c）叶轮三维造型。
如图6，给出了实例2轴流风机叶片截面叶型、叶片与叶轮三维造型，其中图6中（a）为叶片截面叶型示意图，图6中（b）叶片各截面三维造型，图6中（c）叶轮三维造型。
如图7，给出了实例2轴流风机试验测试性能结果示意图。
本申请还提供的一种大型风洞轴流叶片设计装置，该装置可以包括：设定模块、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块、处理模块。
设定模块，用于设定轴流风机叶片的尺寸参数，将叶片由叶底沿叶顶划分为不同截面，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数；其中，所述叶片截面参数至少包括叶片各截面所处半径；
第一计算模块，用于基于所述叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度和叶片截面弦线的进出口切向速度与轴向速度夹角；其中，截面叶型弦线为叶型前缘中点与尾缘中点的连线；
第二计算模块，用于根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角；其中，弦线折弯角为叶型弦线圆弧对应角度；
第三计算模块，用于根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果；
处理模块，用于根据弦线长度角度分布结果和所述弦线折弯角得到轴流叶片设计结果。
关于大型风洞轴流叶片设计装置的具体限定可以参见上文中对于大型风洞轴流叶片设计方法的限定，在此不再赘述。上述大型风洞轴流叶片设计装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是计算机。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该设备的处理器用于提供计算和控制能力。该设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于大型风洞轴流叶片设计数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种大型风洞轴流叶片设计方法。
在本申请的一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述大型风洞轴流叶片设计方法的步骤。
本实施例提供的计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以M种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（SyMchliMk） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（RaMbus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种大型风洞轴流叶片设计方法，其特征在于，所述方法包括：
设定轴流风机叶片的尺寸参数，将叶片由叶底沿叶顶划分为不同截面，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数；其中，所述叶片截面参数至少包括各截面所处半径；
基于所述叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度和叶片截面弦线的进出口切向速度与轴向速度夹角；其中，截面叶型弦线为叶型前缘中点与尾缘中点的连线；
根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角；其中，弦线折弯角为叶型弦线圆弧对应角度；
根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果；
根据弦线长度角度分布结果和所述弦线折弯角得到轴流叶片设计结果；
所述基于所述叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度，包括：
根据公式
Figure QLYQS_1
确定截面叶型弦线长度Li，其中，Ri为叶型截面所处半径，R1为相对轴向高度，
Figure QLYQS_2
为高效设计点流量系数，ψ为高效设计点压力系数，Z为叶片数，x为4％×(τ1-τ2)，τ1为叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角，τ2为出口切向速度与轴向速度夹角；
根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角，包括：
根据公式
Figure QLYQS_3
Figure QLYQS_4
确定弦线折弯角α，其中，α1为叶片根部截面弦线折弯角α1，叶片顶部截面弦线折弯角α2，叶片截面弦线对于折弯角αi，τmi为叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角τ1与出口切向速度与轴向速度夹角τ2的平均值，t/l为叶型截面的相对栅距；
根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果，包括：
叶片的角度分布函数根据公式：
Figure QLYQS_5
确定，其中，Hmaxi为叶片截面叶型最大厚度，τmi为截面叶型弦线的进口切向速度与轴向速度夹角τ1与出口切向速度与轴向速度夹角τ2的平均值，t/l为叶型截面的相对栅距，Ri为叶型截面所处半径；
截面叶型最大厚度由叶底沿叶顶最大厚度分布函数为：
Hmaxi＝(-0.17ξ3+0.3076ξ2-0.2035ξ+0.1187)*Li其中Hmaxi为叶片任意截面叶型最大厚度，ξ为任意叶片截面所在叶片高度比例，Li为截面叶型弦线长度；
轴流叶片各截面气动参数满足：
Figure QLYQS_6
当(Ri-Rs)/(Rh-Rs)＝0时，F<0.88；
当(Ri-Rs)/(R2-Rh)＝0时，F<0.73；
其中，Ri为叶型截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径，Rh为叶片轮毂截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径，Rs为叶片叶顶截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径，R2为相对轴向高度，
Figure QLYQS_7
为高效设计点流量系数，ψ为高效设计点压力系数，τ1为轴流叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角，τ2为轴流叶片截面弦线的出口切向速度与轴向速度夹角，Z为叶片数，Li为截面叶型弦线长度。
2.根据权利要求1所述的大型风洞轴流叶片设计方法，其特征在于，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数中，包括：
当前叶片截面对应半径Ri，风道中的叶片截面相对高度为Ri/R1，翼型第一截面位于轮毂处，相对轴向高度为R1，顶截面位于风机轮盖处，相对轴向高度为R2，截面叶型由前缘、尾缘、压力面、吸力面构成，叶片前后尾缘均已圆弧光滑连接所述叶片压力面、吸力面型线。
3.一种大型风洞轴流叶片设计装置，其特征在于，所述装置包括：
设定模块，用于设定轴流风机叶片的尺寸参数，将叶片由叶底沿叶顶划分为不同截面，沿叶片高度方向任取一截面，并确定当前叶片截面参数；其中，所述叶片截面参数至少包括各截面所处半径；
第一计算模块，用于根据所述叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度和叶片截面弦线的进出口切向速度与轴向速度夹角；其中，截面叶型弦线为叶型前缘中点与尾缘中点的连线；
第二计算模块，用于根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角；其中，弦线折弯角为叶型弦线圆弧对应角度；
第三计算模块，用于根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果；
处理模块，用于根据弦线长度角度分布结果和所述弦线折弯角得到轴流叶片设计结果；
所述根据所述叶片各截面所处半径得到叶型弦线长度，包括：
根据公式
Figure QLYQS_8
确定截面叶型弦线长度Li，其中，Ri为叶型截面所处半径，R1为相对轴向高度，
Figure QLYQS_9
为高效设计点流量系数，ψ为高效设计点压力系数，Z为叶片数，x为4％×(τ1-τ2)，τ1为叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角，τ2为出口切向速度与轴向速度夹角；
根据叶片各截面弦线分布函数以及进出口切向速度与轴向速度夹角的平均值得到弦线折弯角，包括：
根据公式
Figure QLYQS_10
Figure QLYQS_11
确定弦线折弯角α，其中，α1为叶片根部截面弦线折弯角α1，叶片顶部截面弦线折弯角α2，叶片截面弦线对于折弯角αi，τmi为叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角τ1与出口切向速度与轴向速度夹角τ2的平均值，t/l为叶型截面的相对栅距；
根据叶型安装角度分布函数获得叶片的截面对应叶型弦线与轴线的夹角，并结合叶型厚度分布函数，获得角度分布结果，包括：
叶片的角度分布函数根据公式：
Figure QLYQS_12
确定，其中，Hmaxi为叶片截面叶型最大厚度，τmi为截面叶型弦线的进口切向速度与轴向速度夹角τ1与出口切向速度与轴向速度夹角τ2的平均值，t/l为叶型截面的相对栅距，Ri为叶型截面所处半径；
截面叶型最大厚度由叶底沿叶顶最大厚度分布函数为：
Hmaxi＝(-0.17ξ3+0.3076ξ2-0.2035ξ+0.1187)*Li
其中Hmaxi为叶片任意截面叶型最大厚度，ξ为任意叶片截面所在叶片高度比例，Li为截面叶型弦线长度；
轴流叶片各截面气动参数满足：
Figure QLYQS_13
当(Ri-Rs)/(Rh-Rs)＝0时，F<0.88；
当(Ri-Rs)/(R2-Rh)＝0时，F<0.73；
其中，Ri为叶型截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径，Rh为叶片轮毂截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径，Rs为叶片叶顶截面与风机旋转轴线所在的圆柱体半径，R2为相对轴向高度，
Figure QLYQS_14
为高效设计点流量系数，ψ为高效设计点压力系数，τ1为轴流叶片截面弦线的进口切向速度与轴向速度夹角，τ2为轴流叶片截面弦线的出口切向速度与轴向速度夹角，Z为叶片数，Li为截面叶型弦线长度。
4.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，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2任一所述的大型风洞轴流叶片设计方法。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其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2任一所述的大型风洞轴流叶片设计方法。
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