CN116502369B - 一种涡轮叶片缘板换热边界构造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涡轮叶片缘板换热边界构造方法，涉及航空发动机领域。包括：S1.获取单叶片缘板面的几何特征参数，构造外环边线和内环边线；S2.获取内环边线的前缘端点坐标和后缘端点坐标，将内环边线分为叶盆曲线和叶背曲线；通过前缘端点和后缘端点在前缘边线和后缘边线上的投影，获得前缘边线投影点和后缘边线投影点的坐标；S3.获取构造单叶片缘板面换热边界的物理参数；S4.构造相邻两个叶片之间的流道缘板面，并划分为正交网格；S5.构造该相邻两个叶片之间的正交网格上的缘板初始换热边界；S6.将缘板初始换热边界还原成单叶片的缘板换热边界。本发明实现了对叶片缘板换热几何边界的高精度构造以及对缘板温度的高精度仿真。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种涡轮叶片缘板换热边界构造方法。
背景技术
缘板作为涡轮叶片的重要组成部分，除了构成主流道几何边界外，通过配合阻尼器的设计，还有抑制叶片振动，支撑叶片稳定工作的作用。缘板工作温度是影响其功能的重要因素之一，为了保证缘板的良好设计，高精度预估缘板温度是不可或缺的。
现有缘板温度预估方法主要有两种。一种是基于气热固的耦合仿真方法，该方法计算模型复杂，工作量大，对边界条件加载敏感，较难适宜快节奏的涡轮叶片工程迭代设计。另一种是将缘板换热边界分为数个有限区域，各区域采用不同的零维换热计算方法给出缘板温度预估的换热边界，但因受转静子、相邻叶片之间的封严冷气以及主流通道涡的影响，缘板换热极其复杂，传统的分区域零维换热计算模型很难全面模拟预估缘板温度。
因此，为了保证涡轮叶片缘板功能的良好设计，提出一种既能快速高效又能全面反映缘板换热细节特征的高精度缘板换热边界构造方法是非常必要的。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种涡轮叶片缘板换热边界构造方法，以实现对叶片缘板换热几何边界的高精度构造，以及对缘板温度高精度仿真的目的。
本申请实施例提供以下技术方案：一种涡轮叶片缘板换热边界构造方法，包括如下步骤：
S1.获取单叶片缘板面的几何特征参数，通过所述几何特征参数构造单叶片缘板面的外环边线和内环边线；
其中，所述外环边线包括单叶片缘板面的前缘边线、右侧边线、后缘边线和左侧边线；所述内环边线为距离单叶片缘板面高度为0.5~3mm的叶身外型截面曲线；
S2.沿发动机轴向获取所述叶身外型截面曲线的前缘端点的坐标和后缘端点的坐标，通过所述前缘端点和后缘端点将所述叶身外型截面曲线分为叶盆曲线和叶背曲线；并通过所述前缘端点在所述前缘边线上的投影，获得前缘边线投影点的坐标，通过所述后缘端点在所述后缘边线上的投影，获得后缘边线投影点的坐标；
S3.获取构造单叶片缘板面换热边界的物理参数；
其中，所述物理参数包括：沿所述叶盆曲线和所述叶背曲线的换热温度和换热系数、所述前缘边线投影点的栅前燃气温度和换热系数、所述后缘边线投影点的栅后燃气温度和换热系数；
S4.构造相邻两个叶片之间的流道缘板面，并将该流道缘板面划分为正交网格；
S5.构造该相邻两个叶片之间的所述正交网格上的缘板初始换热边界；
S6.将该相邻两个叶片之间的缘板初始换热边界还原成单叶片的缘板换热边界。
根据本申请一种实施例，S1中，所述几何特征参数包括单叶片缘板面的第一顶点的坐标、第二顶点的坐标、第三顶点的坐标和第四顶点的坐标，依次连接四个顶点，构成单叶片缘板面的所述外环边线；
其中，所述第一顶点和所述第二顶点的连线构成所述前缘边线，所述第二顶点和所述第三顶点的连线构成所述右侧边线，所述第三顶点和所述第四顶点的连线构成所述后缘边线，所述第四顶点和所述第一顶点的连线构成所述左侧边线。
根据本申请一种实施例，S3中，所述物理参数还包括，涡轮转静子之间的封严冷气的温度和流量。
根据本申请一种实施例，S3中，所述物理参数还包括，涡轮叶片缘板气膜孔的出流冷气温度和冷气流量。
根据本申请一种实施例，S4中，构造相邻两个叶片之间的流道缘板面，包括：
将所述前缘边线投影点、所述第二顶点、所述第三顶点、所述后缘边线投影点、所述后缘端点、所述叶背曲线、所述前缘端点依次连线后，构成缘板叶背面轮廓；
将所述前缘边线投影点、所述第一顶点、所述第四顶点、所述后缘边线投影点、所述后缘端点、所述叶盆曲线、所述前缘端点依次连线后，构成缘板叶盆面轮廓；
将所述缘板叶背面轮廓沿所述第二顶点和第一顶点的连线方向平移一个缘板宽度后，与所述缘板叶盆面轮廓构造得到所述的相邻两个叶片之间的流道缘板面；
其中，将所述缘板叶背面轮廓沿所述第二顶点和第一顶点的连线方向平移一个缘板宽度后，得到对应的新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点和新后缘边线投影点。
根据本申请一种实施例，S5中，构造该相邻两个叶片之间的所述正交网格上的缘板初始换热边界，包括：
以所述前缘边线投影点的栅前燃气温度、沿所述叶盆曲线的换热温度和所述后缘边线投影点的栅后燃气温度为基准，通过插值得到沿前缘边线投影点、前缘端点、叶盆曲线、后缘端点、后缘边线投影点连线的换热温度分布；
以所述新前缘边线投影点的栅前燃气温度、沿所述新叶背曲线的换热温度和所述新后缘边线投影点的栅后燃气温度为基准，通过插值得到沿所述新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点、新后缘边线投影点连线的换热温度分布；
以所述前缘边线投影点的栅前燃气换热系数、沿所述叶盆曲线的换热系数和所述后缘边线投影点的栅后燃气换热系数为基准，通过插值得到沿前缘边线投影点、前缘端点、叶盆曲线、后缘端点、后缘边线投影点连线的换热系数分布；
以所述新前缘边线投影点的栅前燃气换热系数、沿所述新叶背曲线的换热系数和所述新后缘边线投影点的栅后燃气换热系数为基准，通过插值得到沿所述新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点、新后缘边线投影点连线的换热系数分布；
以获得的沿前缘边线投影点、前缘端点、叶盆曲线、后缘端点、后缘边线投影点连线，以及沿所述新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点、新后缘边线投影点连线的换热温度和换热系数为基准，通过插值得到相邻两个叶片之间的所述正交网格上所有节点上的换热温度和换热系数，获得该相邻两个叶片之间的所述正交网格上的缘板初始换热边界。
根据本申请一种实施例，S6中，将该相邻两个叶片之间的缘板初始换热边界还原成单叶片的缘板换热边界，包括：
以所述第一顶点和第四顶点的连线在相邻两个叶片之间的流道缘板面上的投影曲线，将相邻两个叶片之间的所述正交网格拆分成叶盆侧网格和叶背侧网格；
将所述叶背侧网格沿所述第一顶点和第二顶点的连线方向平移一个缘板宽度，得到覆盖单叶片缘板面的完整换热边界。
根据本申请一种实施例，所述S5中还包括，基于外部影响因素，对相邻两个叶片之间的所述正交网格上的缘板初始换热边界进行修正；所述外部影响因素包括涡轮转静子之间的封严冷气以及涡轮缘板气膜冷气。
与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
（1）本发明实施例采用最少3个几何特征参数，以及一个叶身外型截面曲线，即可实现叶片缘板换热几何边界的高精度构造，适用于各种类型涡轮叶片缘板的换热边界构造，具有很好的工程实用价值。
（2）本发明实施例利用缘板附近叶身的换热参数构造缘板面换热特性，并考虑封严冷气、气膜孔有无等换热特性影响，具有很好的仿真依据，相对传统分区零维方法能够更加全面地模拟缘板换热特性。
（3）采用由本方法构造的缘板换热边界进一步求解出的缘板仿真温度与某型发动机涡轮叶片缘板的温度测试结果差异在5%以内，具有较高的仿真精度，对某型发动机涡轮叶片高可靠的缘板功能设计提供了良好技术支撑。
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是本发明实施例的方法具体实施流程图；
图2是本发明实施例所采用的单叶片缘板构型及几何特征参数示意图；
图3是本发明实施例中沿叶身外型截面叶盆曲线PS和叶背曲线SS的换热温度示意图；
图4是本发明实施例中将缘板叶背面轮廓平移一个缘板宽度之后与缘板叶盆面轮廓一起形成的相邻两叶片之间的流道缘板面轮廓示意图；
图5是本发明实施例中利用流道缘板面轮廓生成的相邻两叶片之间的正交网格示意图；
图6是本发明实施例中在相邻两个叶片之间的流道缘板面上构建的换热温度边界等温线示意图；
图7是本发明实施例中将相邻两叶片之间的正交网格还原成单叶片的缘板边界网格示意图；
图8是采用本发明实施例的方法构造出的最终的单叶片缘板面换热温度边界等温线示意图；
其中，ox-发动机轴向、oy-发动机周向，1-第一顶点，2-第二顶点，3-第三顶点，4-第四顶点，5-叶身外型截面曲线，PS-叶盆曲线，SS-叶背曲线，6-前缘端点，7-后缘端点，8-前缘边线投影点，9-后缘边线投影点，10-叶盆气膜孔，11-叶片缘板肩部曲线折转区域，111-第一控制点，112-第二控制点，113-第三控制点，114-第四控制点，115-第五控制点，116-第六控制点，100-缘板叶背面，200-缘板叶盆面，300-流道缘板面，61-新前缘端点，71-新后缘端点，81-新前缘边线投影点，91-新后缘边线投影点，1151-新第五控制点，1161-新第六控制点，SS1-新叶背曲线。
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。
如图1所示，本发明实施例提供了本发明一种涡轮叶片缘板换热边界构造方法的具体实施步骤为：
步骤S1，获取构造单叶片缘板面的几何特征参数。
本步骤具体包括：
步骤S11，获取单叶片缘板面的四个顶点的坐标，顺序连接顶点以构成单叶片缘板面的外环边线。其中，第一顶点和第二顶点的连线构成单叶片缘板面的前缘边线，第二顶点和第三顶点的连线构成单叶片缘板面的右侧边线，第三顶点和第四顶点的连线构成单叶片缘板面的后缘边线，第四顶点和第一顶点的连线构成单叶片缘板面的左侧边线。第一顶点和第二顶点的连线长度为单叶片缘板面的缘板宽度。如果所述单叶片缘板面边线为曲线，则可以在该边线上设置预定数量的控制点，然后以折线边线代替曲线边线。
步骤S12，获取距离单叶片缘板面高度为0.5~3mm的叶身外型截面曲线，以构成单叶片缘板面的内环边线。沿发动机轴向获取叶身外型截面曲线的前缘端点坐标和后缘端点坐标。可选的，可以在叶身外型截面曲线前、后缘区域适当位置选取两个点作为截面曲线的前、后缘端点。利用前缘端点和后缘端点将叶身外型截面曲线分为叶盆曲线和叶背曲线。利用前缘端点在步骤S11所述前缘边线的投影以获得前缘边线投影点坐标，利用后缘端点在步骤S11所述后缘边线的投影以获得后缘边线投影点坐标。可选的，可以在缘板面的前、后缘边线上，分别选择与前、后缘端点较近的点作为所述前、后缘边线投影点的近似代替。
具体实施时，如图2所示，ox为发动机轴向、oy为发动机周向，本实施例在步骤S11，利用UG模型获取了某涡轮叶片缘板面的第一顶点1、第二顶点2、第三顶点3的坐标，第四顶点4的坐标利用缘板面的周期性换算得出。计算第一顶点1和第二顶点2的连线长度，求得叶片的缘板宽度。
本实施例中，为使得所构造的缘板边界面与叶片原始缘板边界更好贴合，在叶片缘板肩部曲线折转区域11，获取了六个高度控制点：第一控制点111、第二控制点112、第三控制点113、第四控制点114、第五控制点115、第六控制点116的坐标。用3条折线代替缘板面的左侧边线曲线和用3条折线代替缘板面的右侧边线曲线，与缘板面的四个顶点一起构成缘板面的外环边线。
本实施例在步骤S12，获取了距离单叶片缘板面高度为1.0mm的叶身外型截面曲线5，以构成单叶片缘板面的内环边线。通过求解叶身外型截面曲线5沿发动机轴向ox的极小值和极大值获得叶身外型截面曲线5的前缘端点6坐标和后缘端点7坐标。利用前缘端点6在前缘边线的投影获得前缘边线投影点8的坐标，利用后缘端点7在后缘边线的投影获得后缘边线投影点9的坐标。
步骤S2，获取构造单叶片缘板面换热边界的物理参数。
本步骤中，可利用现有方法获取沿步骤S12所述叶盆曲线和叶背曲线的换热温度和换热系数；计算获取前缘边线投影点处的栅前燃气温度和换热系数，以及后缘边线投影点处的栅后燃气温度和换热系数；如果转静子之间存在封严冷气，可自行计算或利用现有方法获取封严冷气的温度和流量；如果缘板上有气膜孔，可自行计算或利用现有方法获取缘板气膜孔的出流冷气温度和冷气流量。
具体实施时，采用自有工程方法获取沿叶盆曲线PS和叶背曲线SS的换热温度和换热系数，沿截面曲线归一化的温度分布示意如图3所示，同时，从涡轮气动知识获取了前缘边线投影点处的栅前燃气温度和后缘边线投影点处的栅后燃气温度。
本实施例中，若存在转静子之间的封严冷气以及叶背气膜孔，从空气系统专业获取了转静子之间封严冷气AirC的温度和流量，采用自有工程方法计算获取了缘板气膜孔的出流冷气温度和冷气流量。
步骤S3，构造相邻两叶片之间的流道缘板面，并划分网格。
本步骤具体包括：
步骤S31：利用步骤S1所述的前缘边线投影点、第二顶点、第三顶点、后缘边线投影点、后缘端点、叶背曲线、前缘端点连线构成缘板叶背面轮廓；利用步骤S1所述的前缘边线投影点、第一顶点、第四顶点、后缘边线投影点、后缘端点、叶盆曲线、前缘端点连线构成缘板叶盆面轮廓。如果存在步骤S11所述的控制点，则将控制点一并纳入所述缘板叶盆面和缘板叶背面的轮廓边线构造。
步骤S32，为便于单叶片缘板几何边界的构造，同时实现几何边界上物理换热边界的精细调控，本步骤中，将步骤S31所述的缘板叶背面轮廓沿由步骤S11所述第二顶点和第一顶点的连线方向（发动机周向oy的反方向）平移一个缘板宽度，与步骤S31所述缘板叶盆面轮廓一起构造出相邻两个叶片之间的流道缘板面轮廓。平移后，将产生对应的新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点和新后缘边线投影点，各新位置处的物理参数保持不变。
步骤S33，将步骤S32所述构造出的相邻两叶片之间的流道缘板面划分成正交网格（当网格尺度足够小时，网格的正交性对换热影响有限，无需完全正交），网格尺度通常在0.1~0.5mm之间，在流动换热变化明显的区域，可适当加密网格尺寸，具体根据精度需求确定，实现缘板换热几何边界的构造。
具体实施时，如图2所示，本实施例在步骤S31中：利用前缘边线投影点8、第二顶点2、第三控制点113，第四控制点114、第三顶点3、后缘边线投影点9、后缘端点7、叶背曲线SS、前缘端点6、第六控制点116、第五控制点115连线构成缘板叶背面100的轮廓，利用前缘边线投影点8、第一顶点1、第一控制点111，第二控制点112、第四顶点4、后缘边线投影点9、后缘端点7、叶盆曲线PS、前缘端点6、第六控制点116、第五控制点115连线构成缘板叶盆面200轮廓。
本实施例在步骤S32中：将步骤S31所述缘板叶背面100的轮廓沿发动机周向oy的反方向平移一个缘板宽度，与步骤S31所述缘板叶盆面200的轮廓一起构造出相邻两叶片之间的流道缘板面300的轮廓，平移后，产生对应的新前缘边线投影点81、新前缘端点61、新叶背曲线SS1、新后缘端点71和新后缘边线投影点91，各新位置处的物理参数保持不变，采用原位置参数，如图4所示。
本实施例在步骤S33中：对构造出的相邻两叶片之间的流道缘板面300划分成正交网格，为了较清楚地展示缘板面网格效果，本发明举例特意将网格尺寸放大为1.0mm左右，如图5所示。
步骤S4，构造相邻两叶片之间正交网格上的初始换热边界。
本步骤具体包括：
步骤S41，以步骤S2获得的前缘边线投影点处的栅前燃气温度、沿叶盆曲线的换热温度和后缘边线投影点处的栅后燃气温度为基准，插值出沿前缘边线投影点、前缘端点、叶盆曲线、后缘端点、后缘边线投影点连线的换热温度分布；与此同理，以所述新前缘边线投影点的栅前燃气温度、沿所述新叶背曲线的换热温度和所述新后缘边线投影点的栅后燃气温度为基准，通过插值得到插值出沿新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点、新后缘边线投影点连线的换热温度分布。
步骤S42，以步骤S2获得的前缘边线投影点处的栅前燃气换热系数、沿叶盆曲线的换热系数和后缘边线投影点处的栅后燃气换热系数为基准，插值出沿前缘边线投影点、前缘端点、叶盆曲线、后缘端点、后缘边线投影点连线的换热系数分布；与此同理，以所述新前缘边线投影点的栅前燃气换热系数、沿所述新叶背曲线的换热系数和所述新后缘边线投影点的栅后燃气换热系数为基准，通过插值得到插值出沿新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点、新后缘边线投影点连线的换热系数分布。
步骤S43，以步骤S42插值获得沿前缘边线投影点、前缘端点、叶盆曲线、后缘端点、后缘边线投影点连线，以及沿新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点、新后缘边线投影点连线上的换热温度和换热系数为基准，再沿周向和发动机轴向插值构造出相邻两叶片之间正交网格所有节点上的换热温度和换热系数，实现相邻两叶片之间正交网格的初始换热边界构造。
具体实施时，本实施例在步骤S41中：以步骤S2获得的前缘边线投影点8处的栅前燃气温度、沿叶盆曲线PS的换热温度和后缘边线投影点9处的栅后燃气温度为基准，插值出沿前缘边线投影点8、第五控制点115，第六控制点116，前缘端点6、叶盆曲线PS、后缘端点7、后缘边线投影点9连线的换热温度分布；与此同理，插值出沿新前缘边线投影点81、新第五控制点1151、新第六控制点1161、新前缘端点61、新叶背曲线SS1、新后缘端点71、新后缘边线投影点91连线的换热温度分布。
本实施例在步骤S42中：以步骤S2获得的前缘边线投影点8处的栅前燃气换热系数、沿叶盆曲线PS的换热系数和后缘边线投影点9处的栅后燃气换热系数为基准，插值出沿前缘边线投影点8、第五控制点115、第六控制点116、前缘端点6、叶盆曲线PS、后缘端点7、后缘边线投影点9连线的换热系数分布；与此同理，插值出沿新前缘边线投影点81、第五控制点115，第六控制点116、新前缘端点61、新叶背曲线SS1、新后缘端点71、新后缘边线投影点91连线的换热系数分布。
本实施例在步骤S43中：以步骤S42插值获得沿前缘边线投影点8、第五控制点115、第六控制点116、前缘端点6、叶盆曲线PS、后缘端点7、后缘边线投影点9连线，以及沿新前缘边线投影点81、新第五控制点1151、新第六控制点1161、新前缘端点61、新叶背曲线SS1、新后缘端点71、新后缘边线投影点91连线上的换热温度和换热系数为基准，再沿发动机周向oy和发动机轴向ox插值构造出相邻两叶片之间正交网格所有节点上的换热温度和换热系数，实现相邻两叶片之间正交网格的初始换热边界构造。
步骤S5，考虑封严冷气等其它因素对初始换热边界的修正。
如果存在转静子之间的封严冷气或缘板气膜冷气，可根据工程经验，方便地在正交网格上，开展步骤S43所构造初始换热边界的修正，实现相关因素的影响考虑。同理，得益于重构面上的正交网格，设计人员还可以根据CFD（Computational Fluid Dynamics 计算流体动力学）仿真结果或试验结果，对所述换热边界构造进行调控和修正。完成对初始换热边界的修正后，即完成相邻两叶片之间的缘板换热物理边界构造。
本实施例存在转静子之间的封严冷气以及叶盆气膜孔10。利用步骤S2获得的封严冷气AirC的温度和流量，以及缘板气膜孔的出流冷气温度和冷气流量，参考工程经验和自有工程算法，对步骤S43在正交网格上构造的初始换热边界进行修正，完成考虑封严冷气等外部因素影响下的相邻两叶片之间的缘板换热物理边界构造，如图6所示。
步骤S6，将相邻两叶片之间的缘板边界还原成单叶片的缘板换热边界。
本步骤中，以步骤S11所述的第一顶点和第四顶点的连线在相邻两叶片之间的流道缘板面上的投影曲线，将步骤S33生成的正交网格拆分成叶盆侧网格和叶背侧网格，再将所述叶背侧网格沿由步骤S11所述第一顶点和第二顶点的连线方向（发动机周向oy）平移一个缘板宽度，还原至步骤S31所述缘板叶背面所在的初始位置，从而得到覆盖单叶片缘板面的完整换热边界，该换热边界可用于涡轮叶片的高精度温度仿真。
本实施例在步骤S6中：将相邻两叶片之间的缘板边界还原成单叶片的缘板换热边界。具体地，以步骤S11所述的第一顶点1和第四顶点4的连线在相邻两叶片之间的流道缘板面300上的投影曲线，将步骤S33生成的正交网格拆分成叶盆侧网格和叶背侧网格，再将叶背侧网格沿由第一顶点1和第二顶点2的连线方向（发动机周向oy）平移一个缘板宽度，还原至缘板叶背面100所在的初始位置，如图7所示，从而得到覆盖单叶片缘板面的完整换热边界，如图8所示，该换热边界可用于涡轮叶片的高精度温度仿真。
本发明实施例的涡轮叶片缘板换热边界构造方法，采用最少3个几何特征参数，以及一个叶身外型截面曲线，实现叶片缘板换热几何边界的高精度构造；并利用缘板附近叶身的换热参数，以及考虑封严冷气、气膜孔有无等换热特性影响，构造相对传统分区零维方法更加全面、可靠的缘板换热特性分布，实现缘板温度的高精度仿真，为涡轮叶片缘板功能的良好设计提供技术支撑。
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 (5)
1.一种涡轮叶片缘板换热边界构造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.获取单叶片缘板面的几何特征参数，通过所述几何特征参数构造单叶片缘板面的外环边线和内环边线；
其中，所述外环边线包括单叶片缘板面的前缘边线、右侧边线、后缘边线和左侧边线；所述内环边线为距离单叶片缘板面高度为0.5~3mm的叶身外型截面曲线；
S2.沿发动机轴向获取所述叶身外型截面曲线的前缘端点的坐标和后缘端点的坐标，通过所述前缘端点和后缘端点将所述叶身外型截面曲线分为叶盆曲线和叶背曲线；并通过所述前缘端点在所述前缘边线上的投影，获得前缘边线投影点的坐标，通过所述后缘端点在所述后缘边线上的投影，获得后缘边线投影点的坐标；
S3.获取构造单叶片缘板面换热边界的物理参数；
其中，所述物理参数包括：沿所述叶盆曲线和所述叶背曲线的换热温度和换热系数、所述前缘边线投影点的栅前燃气温度和换热系数、所述后缘边线投影点的栅后燃气温度和换热系数；
S4.构造相邻两个叶片之间的流道缘板面，并将该流道缘板面划分为正交网格；
S5.构造该相邻两个叶片之间的所述正交网格上的缘板初始换热边界；
S6.将该相邻两个叶片之间的缘板初始换热边界还原成单叶片的缘板换热边界；
S1中，所述几何特征参数包括单叶片缘板面的第一顶点的坐标、第二顶点的坐标、第三顶点的坐标和第四顶点的坐标，依次连接四个顶点，构成单叶片缘板面的所述外环边线；
其中，所述第一顶点和所述第二顶点的连线构成所述前缘边线，所述第二顶点和所述第三顶点的连线构成所述右侧边线，所述第三顶点和所述第四顶点的连线构成所述后缘边线，所述第四顶点和所述第一顶点的连线构成所述左侧边线；
S4中，构造相邻两个叶片之间的流道缘板面，包括：
将所述前缘边线投影点、所述第二顶点、所述第三顶点、所述后缘边线投影点、所述后缘端点、所述叶背曲线、所述前缘端点依次连线后，构成缘板叶背面轮廓；
将所述前缘边线投影点、所述第一顶点、所述第四顶点、所述后缘边线投影点、所述后缘端点、所述叶盆曲线、所述前缘端点依次连线后，构成缘板叶盆面轮廓；
将所述缘板叶背面轮廓沿所述第二顶点和第一顶点的连线方向平移一个缘板宽度后，与所述缘板叶盆面轮廓构造得到所述的相邻两个叶片之间的流道缘板面；
其中，将所述缘板叶背面轮廓沿所述第二顶点和第一顶点的连线方向平移一个缘板宽度后，得到对应的新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点和新后缘边线投影点；
S5中，构造该相邻两个叶片之间的所述正交网格上的缘板初始换热边界，包括：
以所述前缘边线投影点的栅前燃气温度、沿所述叶盆曲线的换热温度和所述后缘边线投影点的栅后燃气温度为基准，通过插值得到沿前缘边线投影点、前缘端点、叶盆曲线、后缘端点、后缘边线投影点连线的换热温度分布；
以所述新前缘边线投影点的栅前燃气温度、沿所述新叶背曲线的换热温度和所述新后缘边线投影点的栅后燃气温度为基准，通过插值得到沿所述新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点、新后缘边线投影点连线的换热温度分布；
以所述前缘边线投影点的栅前燃气换热系数、沿所述叶盆曲线的换热系数和所述后缘边线投影点的栅后燃气换热系数为基准，通过插值得到沿前缘边线投影点、前缘端点、叶盆曲线、后缘端点、后缘边线投影点连线的换热系数分布；
以所述新前缘边线投影点的栅前燃气换热系数、沿所述新叶背曲线的换热系数和所述新后缘边线投影点的栅后燃气换热系数为基准，通过插值得到沿所述新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点、新后缘边线投影点连线的换热系数分布；
以获得的沿前缘边线投影点、前缘端点、叶盆曲线、后缘端点、后缘边线投影点连线，以及沿所述新前缘边线投影点、新前缘端点、新叶背曲线、新后缘端点、新后缘边线投影点连线的换热温度和换热系数为基准，通过插值得到相邻两个叶片之间的所述正交网格上所有节点上的换热温度和换热系数，获得该相邻两个叶片之间的所述正交网格上的缘板初始换热边界。
2.根据权利要求1所述的涡轮叶片缘板换热边界构造方法，其特征在于，S3中，所述物理参数还包括，涡轮转静子之间的封严冷气的温度和流量。
3.根据权利要求1所述的涡轮叶片缘板换热边界构造方法，其特征在于，S3中，所述物理参数还包括，涡轮叶片缘板气膜孔的出流冷气温度和冷气流量。
4.根据权利要求1所述的涡轮叶片缘板换热边界构造方法，其特征在于，S6中，将该相邻两个叶片之间的缘板初始换热边界还原成单叶片的缘板换热边界，包括：
以所述第一顶点和第四顶点的连线在相邻两个叶片之间的流道缘板面上的投影曲线，将相邻两个叶片之间的所述正交网格拆分成叶盆侧网格和叶背侧网格；
将所述叶背侧网格沿所述第一顶点和第二顶点的连线方向平移一个缘板宽度，得到覆盖单叶片缘板面的完整换热边界。
5.根据权利要求1所述的涡轮叶片缘板换热边界构造方法，其特征在于，所述S5中还包括，基于外部影响因素，对相邻两个叶片之间的所述正交网格上的缘板初始换热边界进行修正；所述外部影响因素包括涡轮转静子之间的封严冷气以及涡轮缘板气膜冷气。
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