CN116186945A - 一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法 - Google Patents

一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116186945A
CN116186945A CN202310466075.8A CN202310466075A CN116186945A CN 116186945 A CN116186945 A CN 116186945A CN 202310466075 A CN202310466075 A CN 202310466075A CN 116186945 A CN116186945 A CN 116186945A
Authority
CN
China
Prior art keywords
section
curve
thickness
blade
rear section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202310466075.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116186945B (zh
Inventor
程荣辉
王全奇
余华蔚
张少平
张学宝
李正
张军
伏宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute
Original Assignee
AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute filed Critical AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute
Priority to CN202310466075.8A priority Critical patent/CN116186945B/zh
Publication of CN116186945A publication Critical patent/CN116186945A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116186945B publication Critical patent/CN116186945B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本申请提供了一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，属于燃气涡轮类发动机的风扇或压气机设计的技术领域，具体包括如下步骤：将叶片划分为前缘段、尾缘段以及前缘段和尾缘段之间的主体段；前缘段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前缘段的厚度分布曲线；尾缘段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成尾缘段的厚度分布曲线；以叶片最大厚度的位置为分界点，将主体段沿叶片弦长方向分为前段和后段，前段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前段的厚度分布曲线，后段的厚度分布采用圆弧曲线和三次曲线共同控制形成后段的厚度分布曲线。通过本申请的方案，后段可变厚度分布曲线可以使叶型设计中的气动性能和强度性能达到更好的平衡。

Description

一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法
技术领域
本申请涉及燃气涡轮类发动机的风扇或压气机设计的领域，尤其是涉及一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法。
背景技术
叶片裂纹是航空发动机风扇/压气机常见的故障模式，已经成为制约航空发动机结构可靠性的重要因素，为加强风扇/压气机叶片的强度储备，在叶片造型中增大叶片的厚度成为重要的手段，但叶片厚度对于叶片气动性能影响不可忽略，怎样平衡叶片的气动性能和强度性能一直是摆在风扇/压气机叶片设计者面前的重要课题。
在航空发动机风扇/压气机叶型设计过程中，叶型厚度分布的规律决定了叶片气动载荷的分布规律，对叶片的气动性能有着重要影响；而在叶片强度分析中，叶型厚度是影响叶片静强度和动强度的重要因素。
叶片造型时，首先做出叶型的中弧线，然后在中弧线基础上，叠加厚度分布，可形成叶片的基元型面，厚度分布可选用不同类型的曲线控制，常用的厚度分布曲线有圆弧曲线和三次曲线，除前缘和尾缘外，叶片主体部分的厚度分布通常分为前后两段，前段厚度分布一般采用圆弧曲线控制，后段的厚度分布通常采用圆弧曲线或者三次曲线控制，目前厚度分布存在的问题是：（1）当后段采用三次曲线时，叶型厚度收缩快，厚度偏小，导致叶片的强度低；（2）当后段采用圆弧曲线时，叶型厚度较大，叶型气动性能较差。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，解决了现有技术中的问题，使叶片后段的厚度分布可以根据使用工况在一定范围内调节，根据叶片的强度需求和气动性需求调节叶型的厚度分布，对于风扇压气机叶片的工程应用具有较好的适用性。
本申请提供的一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法采用如下的技术方案：
一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，包括如下步骤：
将叶片划分为前缘段、尾缘段以及前缘段和尾缘段之间的主体段；
前缘段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前缘段的厚度分布曲线；
尾缘段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成尾缘段的厚度分布曲线；
以叶片最大厚度的位置为分界点，将主体段沿叶片弦长方向分为靠近前缘段的前段和靠近尾缘段的后段，前段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前段的厚度分布曲线，后段的厚度分布采用圆弧曲线和三次曲线共同控制形成后段的厚度分布曲线。
可选的，建立叶片厚度分布曲线的直角坐标系，以叶片叶型的中弧线的起点作为原点，以中弧线的弦长方向作为
Figure SMS_1
轴，以叶片的厚度作为/>
Figure SMS_2
轴，沿/>
Figure SMS_3
轴从前到后分别做出前缘段、前段、后段和尾缘段的厚度分布曲线。
可选的，后段的厚度分布采用圆弧曲线和三次曲线共同控制形成后段的厚度分布曲线的步骤具体包括：
做出圆弧曲线控制的后段的厚度
Figure SMS_4
，形成后段的圆弧曲线；
做出三次曲线控制的后段的厚度
Figure SMS_5
，形成后段的三次曲线；
设置一个厚度系数
Figure SMS_6
，其中，/>
Figure SMS_7
，最终的后段厚度/>
Figure SMS_8
，当/>
Figure SMS_9
时，后段的厚度分布曲线为后段的三次曲线，当/>
Figure SMS_10
时，后段的厚度分布曲线为后段的圆弧曲线，当/>
Figure SMS_11
时，后段的厚度分布曲线介于后段的三次曲线和后段的圆弧曲线之间。
可选的，前段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前段的厚度分布曲线的步骤包括：
前段的圆弧曲线满足如下公式：
Figure SMS_12
；
其中，
Figure SMS_13
为叶片最大厚度位置和前缘点在中弧线的弦长方向的距离，/>
Figure SMS_14
为叶片最大厚度，/>
Figure SMS_15
为叶片的前缘半径，/>
Figure SMS_16
为前段的圆弧曲线的半径，/>
Figure SMS_17
为前段的圆弧曲线的圆心的横坐标，/>
Figure SMS_18
为前段的圆弧曲线的圆心的纵坐标；
联立解得前段的圆弧曲线的半径
Figure SMS_19
与前段的圆弧曲线的圆心坐标（/>
Figure SMS_20
，/>
Figure SMS_21
）：
Figure SMS_22
；
前段的圆弧曲线的起点坐标为（
Figure SMS_23
，/>
Figure SMS_24
），前段的圆弧曲线的终点坐标为（/>
Figure SMS_25
，/>
Figure SMS_26
），可知：
Figure SMS_27
；
Figure SMS_28
；
Figure SMS_29
；
Figure SMS_30
；
前段的厚度分布曲线为：
Figure SMS_31
，/>
Figure SMS_32
＜/>
Figure SMS_33
＜/>
Figure SMS_34
，其中，/>
Figure SMS_35
为前段的厚度，/>
Figure SMS_36
为叶片厚度分布曲线的横坐标。
可选的，做出圆弧曲线控制的后段的厚度
Figure SMS_37
的步骤包括：
后段的圆弧曲线满足以下公式：
Figure SMS_39
，其中，/>
Figure SMS_42
为叶片的弦长，/>
Figure SMS_43
为叶片最大厚度位置和前缘点在中弧线的弦长方向的距离，/>
Figure SMS_38
为叶片最大厚度/>
Figure SMS_41
为叶片的尾缘半径，/>
Figure SMS_44
为后段的圆弧曲线的半径，/>
Figure SMS_45
为后段的圆弧曲线的圆心的横坐标，/>
Figure SMS_40
为后段的圆弧曲线的圆心的纵坐标;
联立解得后端的圆弧曲线的圆的半径
Figure SMS_46
与后端的圆弧曲线的圆心坐标（/>
Figure SMS_47
，/>
Figure SMS_48
）：
Figure SMS_49
；后段的圆弧曲线的起点坐标为（/>
Figure SMS_50
，
Figure SMS_51
），后段的圆弧曲线终点坐标为（/>
Figure SMS_52
，/>
Figure SMS_53
），可知：
Figure SMS_54
;
Figure SMS_55
;
Figure SMS_56
;
Figure SMS_57
;
圆弧曲线控制的后段的厚度分布曲线为：
Figure SMS_58
,/>
Figure SMS_59
＜/>
Figure SMS_60
＜/>
Figure SMS_61
，其中，/>
Figure SMS_62
为圆弧曲线控制下后段的厚度，/>
Figure SMS_63
为叶片厚度分布曲线的横坐标。
可选的，做出三次曲线控制的后段的厚度
Figure SMS_64
的步骤包括：
三次曲线满足以下公式：
Figure SMS_66
，其中，/>
Figure SMS_69
为三次常数，/>
Figure SMS_72
为二次常数，/>
Figure SMS_67
为一次常数，/>
Figure SMS_70
为零次常数，/>
Figure SMS_73
为叶片厚度分布曲线的横坐标，/>
Figure SMS_75
为三次曲线的纵坐标，后段的三次曲线的起点坐标和后段的圆弧曲线的起点坐标相同为（/>
Figure SMS_65
，/>
Figure SMS_68
），后段的三次曲线的终点坐标和后段的圆弧曲线的终点坐标相同为（/>
Figure SMS_71
，/>
Figure SMS_74
）;/>
其中，
Figure SMS_76
;
其中,
Figure SMS_77
为前段厚度分布曲线的终点的曲线斜率，/>
Figure SMS_78
为尾缘段厚度分布曲线起点的曲线斜率，/>
Figure SMS_79
，/>
Figure SMS_80
，其中，/>
Figure SMS_81
为叶片的弦长，/>
Figure SMS_82
为叶片的尾缘半径;
三次曲线控制的后段的厚度分布曲线为：
Figure SMS_83
，其中，/>
Figure SMS_84
＜/>
Figure SMS_85
＜/>
Figure SMS_86
，其中，/>
Figure SMS_87
为三次曲线控制下后段的厚度，/>
Figure SMS_88
为叶片厚度分布曲线的横坐标。
可选的，将前缘段的厚度分布曲线、前段的厚度分布曲线、后段的厚度分布曲线和尾缘段的厚度分布曲线组成一个完整的叶型厚度大小可变的分布曲线，前缘段的厚度分布曲线、前段的厚度分布曲线、后段的厚度分布曲线和尾缘段的厚度分布曲线之间光滑过渡。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
将圆弧曲线和三次曲线进行结合对后段的厚度分布进行控制，实现了叶型后段的厚度分布大小可调，后段可变厚度分布曲线可以使风扇/压气机叶型设计中的气动性能和强度性能达到更好的平衡，具有很强的工程实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法的流程示意图；
图2为本申请叶片厚度分布曲线的示意图。
附图标记说明：1、前缘段的厚度分布曲线；2、尾缘段的厚度分布曲线；3、前段的厚度分布曲线；4、后段的圆弧曲线；5、后段的三次曲线；6、后段的厚度分布曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
本申请实施例提供一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法。
如图1和图2所示，一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，包括如下步骤：
将叶片划分为前缘段、尾缘段以及前缘段和尾缘段之间的主体段；
前缘段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前缘段的厚度分布曲线1；
尾缘段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成尾缘段的厚度分布曲线2；
以叶片最大厚度的位置为分界点，将主体段沿叶片弦长方向分为靠近前缘段的前段和靠近尾缘段的后段，前段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前段的厚度分布曲线3，后段的厚度分布采用圆弧曲线和三次曲线共同控制形成后段的厚度分布曲线6。
后段的厚度分布采用圆弧曲线和三次曲线共同控制形成后段的厚度分布曲线6的步骤具体包括：
做出圆弧曲线控制的后段的厚度
Figure SMS_89
，形成后段的圆弧曲线4。
做出三次曲线控制的后段的厚度
Figure SMS_90
，形成后段的三次曲线5。
设置一个厚度系数
Figure SMS_91
，其中，/>
Figure SMS_92
，最终的后段厚度
Figure SMS_93
，当/>
Figure SMS_94
时，后段的厚度分布曲线为后段的三次曲线5，当/>
Figure SMS_95
时，后段的厚度分布曲线为后段的圆弧曲线4，当/>
Figure SMS_96
时，后段的厚度分布曲线6介于后段的三次曲线5和后段的圆弧曲线4之间。
在一个实施例中，建立叶片厚度分布曲线的直角坐标系，以叶片叶型的中弧线的起点作为原点，以中弧线的弦长方向作为
Figure SMS_97
轴，以叶片的厚度作为/>
Figure SMS_98
轴，沿/>
Figure SMS_99
轴从前到后分别做出前缘段、前段、后段和尾缘段的厚度分布曲线。
前段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前段的厚度分布曲线的步骤包括：
前段的圆弧曲线满足如下公式：
Figure SMS_100
。
其中，
Figure SMS_101
为叶片最大厚度位置和前缘点在中弧线的弦长方向的距离，/>
Figure SMS_102
为叶片最大厚度，/>
Figure SMS_103
为叶片的前缘半径，/>
Figure SMS_104
为前段的圆弧曲线的半径，/>
Figure SMS_105
为前段的圆弧曲线的圆心的横坐标，/>
Figure SMS_106
为前段的圆弧曲线的圆心的纵坐标。
联立解得前段的圆弧曲线的半径
Figure SMS_107
与前段的圆弧曲线的圆心坐标（/>
Figure SMS_108
，/>
Figure SMS_109
）：
Figure SMS_110
。
前段的圆弧曲线的起点坐标为（
Figure SMS_111
，/>
Figure SMS_112
），前段的圆弧曲线的终点坐标为（/>
Figure SMS_113
，/>
Figure SMS_114
），可知：
Figure SMS_115
;
Figure SMS_116
;
Figure SMS_117
;
Figure SMS_118
;
前段的厚度分布曲线3为：
Figure SMS_119
，/>
Figure SMS_120
＜/>
Figure SMS_121
＜/>
Figure SMS_122
，其中，/>
Figure SMS_123
为前段的厚度，/>
Figure SMS_124
为叶片厚度分布曲线的横坐标。
做出圆弧曲线控制的后段的厚度
Figure SMS_125
的步骤包括：
后段的圆弧曲线满足以下公式：
Figure SMS_127
，其中，/>
Figure SMS_129
为叶片的弦长，/>
Figure SMS_131
为叶片最大厚度位置和前缘点在中弧线的弦长方向的距离，/>
Figure SMS_128
为叶片最大厚度/>
Figure SMS_130
为叶片的尾缘半径，/>
Figure SMS_132
为后段的圆弧曲线的半径，/>
Figure SMS_133
为后段的圆弧曲线的圆心的横坐标，/>
Figure SMS_126
为后段的圆弧曲线的圆心的纵坐标。/>
联立解得后端的圆弧曲线的圆的半径
Figure SMS_134
与后端的圆弧曲线的圆心坐标（/>
Figure SMS_135
，/>
Figure SMS_136
）：
Figure SMS_137
。
后段的圆弧曲线的起点坐标为（
Figure SMS_138
，/>
Figure SMS_139
），后段的圆弧曲线终点坐标为（/>
Figure SMS_140
，/>
Figure SMS_141
），可知：
Figure SMS_142
;
Figure SMS_143
;
Figure SMS_144
;
Figure SMS_145
;
圆弧曲线控制的后段的厚度分布曲线为：
Figure SMS_146
,
Figure SMS_147
＜/>
Figure SMS_148
＜/>
Figure SMS_149
，其中，/>
Figure SMS_150
为圆弧曲线控制下后段的厚度，/>
Figure SMS_151
为叶片厚度分布曲线的横坐标。
做出三次曲线控制的后段的厚度
Figure SMS_152
的步骤包括：
三次曲线满足以下公式：
Figure SMS_154
，其中，/>
Figure SMS_156
为三次常数，/>
Figure SMS_157
为二次常数，/>
Figure SMS_153
为一次常数，/>
Figure SMS_158
为零次常数，/>
Figure SMS_160
为叶片厚度分布曲线的横坐标，/>
Figure SMS_163
为三次曲线的纵坐标，后段的三次曲线的起点坐标和后段的圆弧曲线的起点坐标相同为（/>
Figure SMS_155
，/>
Figure SMS_159
），后段的三次曲线的终点坐标和后段的圆弧曲线的终点坐标相同为（/>
Figure SMS_161
，/>
Figure SMS_162
）。
其中，
Figure SMS_164
。
其中,
Figure SMS_165
为前段厚度分布曲线的终点的曲线斜率，/>
Figure SMS_166
为尾缘段厚度分布曲线起点的曲线斜率，/>
Figure SMS_167
，/>
Figure SMS_168
，其中，/>
Figure SMS_169
为叶片的弦长，/>
Figure SMS_170
为叶片的尾缘半径。
三次曲线控制的后段的厚度分布曲线为：
Figure SMS_171
，/>
Figure SMS_172
＜/>
Figure SMS_173
＜/>
Figure SMS_174
，其中，/>
Figure SMS_175
为三次曲线控制下后段的厚度。
设置一个厚度系数
Figure SMS_176
，/>
Figure SMS_177
，最终的后段厚度分布
Figure SMS_178
，当/>
Figure SMS_179
时，后段的厚度分布曲线为后段的三次曲线5，当/>
Figure SMS_180
时，后段的厚度分布曲线为后段的圆弧曲线4，当/>
Figure SMS_181
时，后段的厚度分布曲线6介于后段的三次曲线5和后段的圆弧曲线4之间。
将前缘段的厚度分布曲线1、前段的厚度分布曲线3、后段的厚度分布曲线6和尾缘段的厚度分布曲线2组成一个完整的叶型厚度大小可变的分布曲线，前缘段的厚度分布曲线1、前段的厚度分布曲线3、后段的厚度分布曲线6和尾缘段的厚度分布曲线2之间光滑过渡无突变。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
将叶片划分为前缘段、尾缘段以及前缘段和尾缘段之间的主体段；
前缘段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前缘段的厚度分布曲线；
尾缘段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成尾缘段的厚度分布曲线；
以叶片最大厚度的位置为分界点，将主体段沿叶片弦长方向分为靠近前缘段的前段和靠近尾缘段的后段，前段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前段的厚度分布曲线，后段的厚度分布采用圆弧曲线和三次曲线共同控制形成后段的厚度分布曲线。
2.根据权利要求1所述的叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，其特征在于，建立叶片厚度分布曲线的直角坐标系，以叶片叶型的中弧线的起点作为原点，以中弧线的弦长方向作为
Figure QLYQS_1
轴，以叶片的厚度作为/>
Figure QLYQS_2
轴，沿/>
Figure QLYQS_3
轴从前到后分别做出前缘段、前段、后段和尾缘段的厚度分布曲线。
3.根据权利要求2所述的叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，其特征在于，后段的厚度分布采用圆弧曲线和三次曲线共同控制形成后段的厚度分布曲线的步骤具体包括：
做出圆弧曲线控制的后段的厚度
Figure QLYQS_4
，形成后段的圆弧曲线；
做出三次曲线控制的后段的厚度
Figure QLYQS_5
，形成后段的三次曲线；
设置一个厚度系数
Figure QLYQS_6
，其中，/>
Figure QLYQS_7
，最终的后段厚度/>
Figure QLYQS_8
，当/>
Figure QLYQS_9
时，后段的厚度分布曲线为后段的三次曲线，当/>
Figure QLYQS_10
时，后段的厚度分布曲线为后段的圆弧曲线，当/>
Figure QLYQS_11
时，后段的厚度分布曲线介于后段的三次曲线和后段的圆弧曲线之间。
4.根据权利要求3所述的叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，其特征在于，前段的厚度分布采用圆弧曲线控制形成前段的厚度分布曲线的步骤包括：
前段的圆弧曲线满足如下公式：
Figure QLYQS_12
；
其中，
Figure QLYQS_13
为叶片最大厚度位置和前缘点在中弧线的弦长方向的距离，/>
Figure QLYQS_14
为叶片最大厚度，/>
Figure QLYQS_15
为叶片的前缘半径，/>
Figure QLYQS_16
为前段的圆弧曲线的半径，/>
Figure QLYQS_17
为前段的圆弧曲线的圆心的横坐标，/>
Figure QLYQS_18
为前段的圆弧曲线的圆心的纵坐标；
联立解得前段的圆弧曲线的半径
Figure QLYQS_19
与前段的圆弧曲线的圆心坐标（/>
Figure QLYQS_20
，/>
Figure QLYQS_21
）：/>
Figure QLYQS_22
；
前段的圆弧曲线的起点坐标为（
Figure QLYQS_23
，/>
Figure QLYQS_24
），前段的圆弧曲线的终点坐标为（/>
Figure QLYQS_25
，/>
Figure QLYQS_26
），可知：
Figure QLYQS_27
；
Figure QLYQS_28
；
Figure QLYQS_29
；
Figure QLYQS_30
；
前段的厚度分布曲线为：
Figure QLYQS_31
，/>
Figure QLYQS_32
＜/>
Figure QLYQS_33
＜/>
Figure QLYQS_34
，其中，
Figure QLYQS_35
为前段的厚度，/>
Figure QLYQS_36
为叶片厚度分布曲线的横坐标。
5.根据权利要求4所述的叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，其特征在于，做出圆弧曲线控制的后段的厚度
Figure QLYQS_37
的步骤包括：
后段的圆弧曲线满足以下公式：
Figure QLYQS_40
，其中，/>
Figure QLYQS_42
为叶片的弦长，/>
Figure QLYQS_43
为叶片最大厚度位置和前缘点在中弧线的弦长方向的距离，/>
Figure QLYQS_39
为叶片最大厚度/>
Figure QLYQS_41
为叶片的尾缘半径，
Figure QLYQS_44
为后段的圆弧曲线的半径，/>
Figure QLYQS_45
为后段的圆弧曲线的圆心的横坐标，/>
Figure QLYQS_38
为后段的圆弧曲线的圆心的纵坐标;
联立解得后端的圆弧曲线的圆的半径
Figure QLYQS_46
与后端的圆弧曲线的圆心坐标（/>
Figure QLYQS_47
，/>
Figure QLYQS_48
）：
Figure QLYQS_49
；后段的圆弧曲线的起点坐标为（/>
Figure QLYQS_50
，/>
Figure QLYQS_51
），后段的圆弧曲线终点坐标为（/>
Figure QLYQS_52
，/>
Figure QLYQS_53
），可知：
Figure QLYQS_54
;
Figure QLYQS_55
;/>
Figure QLYQS_56
;
Figure QLYQS_57
;
圆弧曲线控制的后段的厚度分布曲线为：
Figure QLYQS_58
,/>
Figure QLYQS_59
＜/>
Figure QLYQS_60
＜/>
Figure QLYQS_61
，其中，/>
Figure QLYQS_62
为圆弧曲线控制下后段的厚度，/>
Figure QLYQS_63
为叶片厚度分布曲线的横坐标。
6.根据权利要求4所述的叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，其特征在于，做出三次曲线控制的后段的厚度
Figure QLYQS_64
的步骤包括：
三次曲线满足以下公式：
Figure QLYQS_66
，其中，/>
Figure QLYQS_68
为三次常数，/>
Figure QLYQS_73
为二次常数，/>
Figure QLYQS_67
为一次常数，/>
Figure QLYQS_69
为零次常数，/>
Figure QLYQS_71
为叶片厚度分布曲线的横坐标，/>
Figure QLYQS_75
为三次曲线的纵坐标，后段的三次曲线的起点坐标和后段的圆弧曲线的起点坐标相同为（/>
Figure QLYQS_65
，/>
Figure QLYQS_70
），后段的三次曲线的终点坐标和后段的圆弧曲线的终点坐标相同为（/>
Figure QLYQS_72
，/>
Figure QLYQS_74
）;
其中，
Figure QLYQS_76
;
其中,
Figure QLYQS_77
为前段厚度分布曲线的终点的曲线斜率，/>
Figure QLYQS_78
为尾缘段厚度分布曲线起点的曲线斜率，/>
Figure QLYQS_79
，/>
Figure QLYQS_80
，其中，/>
Figure QLYQS_81
为叶片的弦长，/>
Figure QLYQS_82
为叶片的尾缘半径;
三次曲线控制的后段的厚度分布曲线为：
Figure QLYQS_83
，其中，
Figure QLYQS_84
＜/>
Figure QLYQS_85
＜/>
Figure QLYQS_86
，其中，/>
Figure QLYQS_87
为三次曲线控制下后段的厚度，/>
Figure QLYQS_88
为叶片厚度分布曲线的横坐标。
7.根据权利要求2所述的叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法，其特征在于，将前缘段的厚度分布曲线、前段的厚度分布曲线、后段的厚度分布曲线和尾缘段的厚度分布曲线组成一个完整的叶型厚度大小可变的分布曲线，前缘段的厚度分布曲线、前段的厚度分布曲线、后段的厚度分布曲线和尾缘段的厚度分布曲线之间光滑过渡。
CN202310466075.8A 2023-04-27 2023-04-27 一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法 Active CN116186945B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310466075.8A CN116186945B (zh) 2023-04-27 2023-04-27 一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310466075.8A CN116186945B (zh) 2023-04-27 2023-04-27 一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116186945A true CN116186945A (zh) 2023-05-30
CN116186945B CN116186945B (zh) 2023-08-18

Family

ID=86452628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310466075.8A Active CN116186945B (zh) 2023-04-27 2023-04-27 一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116186945B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769266A (zh) * 2010-03-23 2010-07-07 上海交通大学 离心风机叶片
CN104613157A (zh) * 2015-01-26 2015-05-13 北京理工大学 基于贝塞尔曲线的液力变矩器二维叶片型线构造方法
CN104881540A (zh) * 2015-05-27 2015-09-02 西北工业大学 一种涡轮气冷叶片叶身内型精确壁厚控制建模方法
CN105404743A (zh) * 2015-11-25 2016-03-16 湖北工业大学 B样条与曲率光滑连续性结合的风力机翼型设计方法
CN106292530A (zh) * 2016-09-05 2017-01-04 西安交通大学 离心叶轮叶片进口前缘的优化设计及加工方法
CN112307614A (zh) * 2020-10-27 2021-02-02 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种压气机叶片叶根应力降低的叶根型线设计方法
CN112347579A (zh) * 2020-11-04 2021-02-09 中国科学院工程热物理研究所 一种压气机叶型设计方法及压气机叶型
CN114444196A (zh) * 2021-12-06 2022-05-06 中国人民解放军空军工程大学 一种自适应缝隙调节可变弯度导叶设计方法及其装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769266A (zh) * 2010-03-23 2010-07-07 上海交通大学 离心风机叶片
CN104613157A (zh) * 2015-01-26 2015-05-13 北京理工大学 基于贝塞尔曲线的液力变矩器二维叶片型线构造方法
CN104881540A (zh) * 2015-05-27 2015-09-02 西北工业大学 一种涡轮气冷叶片叶身内型精确壁厚控制建模方法
CN105404743A (zh) * 2015-11-25 2016-03-16 湖北工业大学 B样条与曲率光滑连续性结合的风力机翼型设计方法
CN106292530A (zh) * 2016-09-05 2017-01-04 西安交通大学 离心叶轮叶片进口前缘的优化设计及加工方法
CN112307614A (zh) * 2020-10-27 2021-02-02 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种压气机叶片叶根应力降低的叶根型线设计方法
CN112347579A (zh) * 2020-11-04 2021-02-09 中国科学院工程热物理研究所 一种压气机叶型设计方法及压气机叶型
CN114444196A (zh) * 2021-12-06 2022-05-06 中国人民解放军空军工程大学 一种自适应缝隙调节可变弯度导叶设计方法及其装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张为民;郝小忠;何磊;: "基于NURBS的涡轮叶片参数化设计", 机械设计与制造工程, no. 08, pages 23 - 26 *
虞跨海;杨茜;岳珠峰;: "变壁厚涡轮冷却叶片参数化造型设计", 机械设计, pages 5 - 7 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116186945B (zh) 2023-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109779972B (zh) 一种兼顾低雷诺数工况性能的压气机二维叶型优化方法
CN114444196B (zh) 一种自适应缝隙调节可变弯度导叶设计方法及其装置
CN112069630B (zh) 压气机及叶片、叶片的二维叶型设计方法、计算机设备
CN109573093B (zh) 融合低速翼型的吻切轴对称冯卡门乘波体设计方法
CN110059414A (zh) 一种直接控制通道的二维叶片造型方法
JP2008157247A (ja) ガスタービンエンジンのタービン組立体及びその製造方法
CN111435399B (zh) 风扇组件的造型方法
CN104564804B (zh) 风轮叶片及贯流风轮及风轮叶片的设计方法
CN109356666B (zh) 一种轴流式涡轮大小叶片组合叶栅的叶型设计方法
CN109165440A (zh) 一种轴流压气机全三维级间气动匹配优化方法
CN110030038B (zh) 考虑bli进气畸变效应的叶尖跨音风扇非对称静子设计方法
CN109386381B (zh) 分流环设计方法
CN116186945B (zh) 一种叶片造型可变厚度分布曲线的实现方法
US9965571B2 (en) Aerofoil recambering
CN109989876A (zh) 叶片及包括其的风力发电机组
CN108304606B (zh) 一种带有倒角结构的叶轮
CN104533537B (zh) 大折转亚音速涡轮叶片及应用其的涡轮
CN114021265A (zh) 一种基于对数螺旋线的飞机用翼型
CN114547808A (zh) 一种低速模拟叶型前缘确定方法
CN109977513B (zh) 一种用于风扇与压气机的吸力面三圆弧叶片造型方法
CN105181289A (zh) 一种适用于尾翼风洞试验的整流罩
CN110135059A (zh) 一种叶型厚度分布方法及叶片
CN118088496B (zh) 飞机辅助动力装置、叶片展向γ型厚度分布楔形扩压器及其成型方法
CN104895618A (zh) 超高负荷低压涡轮叶片、高负荷低压涡轮、航空燃气涡轮发动机
CN111305909A (zh) 增压级静子叶片构建方法、增压级静子叶片及航空发动机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant