CN117763878B - 压气机叶型的确定方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及叶轮机械气动设计领域，尤其涉及一种压气机叶型的确定方法、装置及存储介质。所述方法包括：根据输入参数，确定前缘曲线和尾缘曲线；根据输入参数、前缘曲线和尾缘曲线，确定吸力面的n段曲线，n大于或等于3；根据输入参数和吸力面的n段曲线，确定压力面的m段曲线，m大于或等于2，输入参数包括最大厚度点的位置和最大厚度，最大厚度点为吸力面的n段曲线上的任意一点，最大厚度为最大厚度点到压力面的m段曲线的最短距离。本公开实施例通过将压气机叶型的吸力面和压力面分别分为n段曲线和m段曲线进行造型，且最大厚度点不限制于吸力面的分段交点，可以为吸力面的n段曲线上的任意一点，提高了叶型设计的灵活性和优化自由度。
Description
技术领域
本公开涉及叶轮机械气动设计领域，尤其涉及一种压气机叶型的确定方法、装置及存储介质。
背景技术
压气机作为燃气轮机及航空发动机的三大关键部件之一，需要为燃烧室与透平提供高压气体的供应，其气动性能对机组整体性能具有十分重要的影响。在燃气轮机研制、使用和发展中，如何提高压气机的性能已经成为影响进一步提高燃气轮气动性能的主要问题之一。
叶型作为建立压气机扩压流场的基础单元，在压气机的整体性能中起到了极其重要的作用。对二维叶片的叶身造型而言，造型方式分为两种，一种为给定叶型中弧线和厚度分布，通过生成一系列的内切圆来间接定义叶型，另一种是直接对叶身进行造型，在造型后对最大厚度进行验证以保证强度，或直接将吸力面两条造型曲线交点作为最大厚度点。直接进行分段构型便于调整叶型坐标，但难以进行最大厚度约束。目前的分段构型并约束厚度的方法主要是将吸力面分为两段，将两条曲线的交点作为最大厚度点，直接对厚度进行叠加得到压力面两条曲线的交点，这种方法会将吸力面两条曲线交点限制在最大厚度处，几何约束较强，减小了优化的自由度，当厚度位置变化较大时吸力面较容易出现畸形现象。相关技术中尚未提供一种合理且有效的压气机叶型的确定方法。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种压气机叶型的确定方法、装置及存储介质。
根据本公开的一方面，提供了一种压气机叶型的确定方法，所述压气机叶型包括前缘曲线、尾缘曲线、吸力面的n段曲线和压力面的m段曲线，所述方法包括：
根据输入参数，确定所述前缘曲线和所述尾缘曲线；
根据所述输入参数、所述前缘曲线和所述尾缘曲线，确定所述吸力面的n段曲线，所述n大于或等于3；
根据所述输入参数和所述吸力面的n段曲线，确定所述压力面的m段曲线，所述m大于或等于2，所述输入参数包括最大厚度点的位置和最大厚度，所述最大厚度点为所述吸力面的n段曲线上的任意一点，所述最大厚度为所述最大厚度点到所述压力面的m段曲线的最短距离。
在一种可能的实现方式中，所述n为3，所述根据所述输入参数、所述前缘曲线和所述尾缘曲线，包括：
根据所述输入参数和所述前缘曲线，确定所述吸力面的第一段曲线；并且，根据所述输入参数，确定所述吸力面的第二段曲线；并且，根据所述输入参数和所述尾缘曲线，确定所述吸力面的第三段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述输入参数包括第二交点的坐标和第二斜率，所述第二交点为所述吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，所述第二斜率为所述第二交点和第二目标点所确定的直线的斜率，所述根据所述输入参数和所述前缘曲线，确定所述吸力面的第一段曲线，包括：
根据所述前缘曲线，确定第一交点的坐标和第一斜率，所述第一交点为所述前缘曲线和所述吸力面的第一段曲线之间的交点，所述第一斜率为所述第一交点和第一目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第一交点的坐标、所述第一斜率、所述第二交点的坐标和所述第二斜率，确定所述第一目标点的坐标和所述第二目标点的坐标；
根据所述第一交点的坐标、所述第一目标点的坐标、所述第二目标点的坐标和所述第二交点的坐标，确定所述吸力面的第一段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述输入参数包括第二交点的坐标、第三斜率、第三交点的坐标和第四斜率，所述第二交点为所述吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，所述第三斜率为所述第二交点和第三目标点所确定的直线的斜率，所述第三交点为所述吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，所述第四斜率为所述第三交点和第四目标点所确定的直线的斜率，所述根据所述输入参数，确定所述吸力面的第二段曲线，包括：
根据所述第二交点的坐标、所述第三斜率、所述第三交点的坐标和所述第四斜率，确定所述第三目标点的坐标和所述第四目标点的坐标；
根据所述第二交点的坐标、所述第三目标点的坐标、所述第四目标点的坐标和所述第三交点的坐标，确定所述吸力面的第二段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述输入参数包括第三交点的坐标和第五斜率，所述第三交点为所述吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，所述第五斜率为所述第三交点和第五目标点所确定的直线的斜率，所述根据所述输入参数和所述尾缘曲线，确定所述吸力面的第三段曲线，包括：
根据所述尾缘曲线，确定第四交点的坐标和第六斜率，所述第四交点为所述吸力面的第三段曲线和所述尾缘曲线之间的交点，所述第六斜率为所述第四交点和第六目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第三交点的坐标、所述第五斜率、所述第四交点的坐标和所述第六斜率，确定所述第五目标点的坐标和所述第六目标点的坐标；
根据所述第三交点的坐标、所述第五目标点的坐标、所述第六目标点的坐标和所述第四交点的坐标，确定所述吸力面的第三段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述m为2，所述根据所述输入参数和所述吸力面的n段曲线，确定所述压力面的m段曲线，包括：
根据所述吸力面的n段曲线、所述最大厚度和所述最大厚度点的位置，确定第六交点的信息，所述第六交点为所述压力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点；
根据所述前缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第一段曲线；并且，根据所述尾缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第二段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述第六交点的信息包括所述第六交点的坐标和第八斜率，所述第八斜率为所述第六交点和第八目标点所确定的直线的斜率；所述根据所述前缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第一段曲线，包括：
根据所述前缘曲线，确定第五交点的坐标和第七斜率，所述第五交点为所述前缘曲线和所述压力面的第一段曲线之间的交点，所述第七斜率为所述第五交点和第七目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第五交点的坐标、所述第七斜率、所述第六交点的坐标和所述第八斜率，确定所述第七目标点的坐标和所述第八目标点的坐标；
根据所述第五交点的坐标、所述第七目标点的坐标、所述第八目标点的坐标和所述第六交点的坐标，确定所述压力面的第一段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述第六交点的信息包括所述第六交点的坐标和第九斜率，所述第九斜率为所述第六交点和第九目标点所确定的直线的斜率；所述根据所述尾缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第二段曲线，包括：
根据所述尾缘曲线，确定第七交点的坐标和第十斜率，所述第七交点为所述尾缘曲线和所述压力面的第一段曲线之间的交点，所述第十斜率为所述第七交点和第十目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第六交点的坐标、所述第九斜率、所述第七交点的坐标和所述第十斜率，确定所述第九目标点的坐标和所述第十目标点的坐标；
根据所述第六交点的坐标、所述第九目标点的坐标、所述第十目标点的坐标和所述第七交点的坐标，确定所述压力面的第二段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述前缘曲线和所述尾缘曲线均为椭圆曲线，所述输入参数包括前缘曲线的第一椭圆参数和尾缘曲线的第二椭圆参数，所述根据输入参数，确定所述前缘曲线和所述尾缘曲线，包括：
根据所述前缘曲线的第一椭圆参数，确定所述前缘曲线；并且，根据所述尾缘曲线的第二椭圆参数，确定所述尾缘曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据不同的所述输入参数，确定多个不同的所述压气机叶型；
在多个不同的所述压气机叶型中确定目标叶型，所述目标叶型为满足预设约束条件且总压损失系数最小的所述压气机叶型，所述预设约束条件包括所述压气机叶型的最大厚度为第一定值，所述总压损失系数用于指示所述压气机叶型的气动性能。
根据本公开的另一方面，提供了一种压气机叶型的确定装置，所述压气机叶型包括前缘曲线、尾缘曲线、吸力面的n段曲线和压力面的m段曲线，所述装置包括：
第一确定模块，用于根据输入参数，确定所述前缘曲线和所述尾缘曲线；
第二确定模块，用于根据所述输入参数、所述前缘曲线和所述尾缘曲线，确定所述吸力面的n段曲线，所述n大于或等于3；
第三确定模块，用于根据所述输入参数和所述吸力面的n段曲线，确定所述压力面的m段曲线，所述m大于或等于2，所述输入参数包括最大厚度点的位置和最大厚度，所述最大厚度点为所述吸力面的n段曲线上的任意一点，所述最大厚度为所述最大厚度点到所述压力面的m段曲线的最短距离。
在一种可能的实现方式中，所述n为3，所述第二确定模块，还用于：
根据所述输入参数和所述前缘曲线，确定所述吸力面的第一段曲线；并且，根据所述输入参数，确定所述吸力面的第二段曲线；并且，根据所述输入参数和所述尾缘曲线，确定所述吸力面的第三段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述输入参数包括第二交点的坐标和第二斜率，所述第二交点为所述吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，所述第二斜率为所述第二交点和第二目标点所确定的直线的斜率，所述第二确定模块，还用于：
根据所述前缘曲线，确定第一交点的坐标和第一斜率，所述第一交点为所述前缘曲线和所述吸力面的第一段曲线之间的交点，所述第一斜率为所述第一交点和第一目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第一交点的坐标、所述第一斜率、所述第二交点的坐标和所述第二斜率，确定所述第一目标点的坐标和所述第二目标点的坐标；
根据所述第一交点的坐标、所述第一目标点的坐标、所述第二目标点的坐标和所述第二交点的坐标，确定所述吸力面的第一段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述输入参数包括第二交点的坐标、第三斜率、第三交点的坐标和第四斜率，所述第二交点为所述吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，所述第三斜率为所述第二交点和第三目标点所确定的直线的斜率，所述第三交点为所述吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，所述第四斜率为所述第三交点和第四目标点所确定的直线的斜率，所述第二确定模块，还用于：
根据所述第二交点的坐标、所述第三斜率、所述第三交点的坐标和所述第四斜率，确定所述第三目标点的坐标和所述第四目标点的坐标；
根据所述第二交点的坐标、所述第三目标点的坐标、所述第四目标点的坐标和所述第三交点的坐标，确定所述吸力面的第二段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述输入参数包括第三交点的坐标和第五斜率，所述第三交点为所述吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，所述第五斜率为所述第三交点和第五目标点所确定的直线的斜率，所述第二确定模块，还用于：
根据所述尾缘曲线，确定第四交点的坐标和第六斜率，所述第四交点为所述吸力面的第三段曲线和所述尾缘曲线之间的交点，所述第六斜率为所述第四交点和第六目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第三交点的坐标、所述第五斜率、所述第四交点的坐标和所述第六斜率，确定所述第五目标点的坐标和所述第六目标点的坐标；
根据所述第三交点的坐标、所述第五目标点的坐标、所述第六目标点的坐标和所述第四交点的坐标，确定所述吸力面的第三段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述m为2，所述第三确定模块，还用于：
根据所述吸力面的n段曲线、所述最大厚度和所述最大厚度点的位置，确定第六交点的信息，所述第六交点为所述压力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点；
根据所述前缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第一段曲线；并且，根据所述尾缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第二段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述第六交点的信息包括所述第六交点的坐标和第八斜率，所述第八斜率为所述第六交点和第八目标点所确定的直线的斜率；所述第三确定模块，还用于：
根据所述前缘曲线，确定第五交点的坐标和第七斜率，所述第五交点为所述前缘曲线和所述压力面的第一段曲线之间的交点，所述第七斜率为所述第五交点和第七目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第五交点的坐标、所述第七斜率、所述第六交点的坐标和所述第八斜率，确定所述第七目标点的坐标和所述第八目标点的坐标；
根据所述第五交点的坐标、所述第七目标点的坐标、所述第八目标点的坐标和所述第六交点的坐标，确定所述压力面的第一段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述第六交点的信息包括所述第六交点的坐标和第九斜率，所述第九斜率为所述第六交点和第九目标点所确定的直线的斜率；所述第三确定模块，还用于：
根据所述尾缘曲线，确定第七交点的坐标和第十斜率，所述第七交点为所述尾缘曲线和所述压力面的第一段曲线之间的交点，所述第十斜率为所述第七交点和第十目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第六交点的坐标、所述第九斜率、所述第七交点的坐标和所述第十斜率，确定所述第九目标点的坐标和所述第十目标点的坐标；
根据所述第六交点的坐标、所述第九目标点的坐标、所述第十目标点的坐标和所述第七交点的坐标，确定所述压力面的第二段曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述前缘曲线和所述尾缘曲线均为椭圆曲线，所述输入参数包括前缘曲线的第一椭圆参数和尾缘曲线的第二椭圆参数，所述第三确定模块，还用于：
根据所述前缘曲线的第一椭圆参数，确定所述前缘曲线；并且，根据所述尾缘曲线的第二椭圆参数，确定所述尾缘曲线。
在另一种可能的实现方式中，所述装置还包括：优化模块，优化模块，用于：
根据不同的所述输入参数，确定多个不同的所述压气机叶型；
在多个不同的所述压气机叶型中确定目标叶型，所述目标叶型为满足预设约束条件且总压损失系数最小的所述压气机叶型，所述预设约束条件包括所述压气机叶型的最大厚度为第一定值，所述总压损失系数用于指示所述压气机叶型的气动性能。
根据本公开的另一方面，提供了一种压气机叶型的确定装置，所述装置包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
本公开实施例通过将压气机叶型的吸力面和压力面分别分为n段曲线（n大于或等于3）和m段曲线（m大于或等于2）进行造型，最大厚度点不限制于吸力面的分段交点，可以为吸力面的n段曲线上的任意一点，提高了叶型设计的灵活性和优化自由度，通过上述的分段造型方式可以更精细地控制叶片的几何形状，使得叶型型面具有更好的局部可调性，且当最大厚度点不局限于吸力面的分段交点时，即使在厚度位置变化较大的情况下，也能避免吸力面出现畸形现象，保持叶型的光滑和连续性，且还可以保证叶型满足最大厚度的厚度要求，从而保证叶型强度。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出了本公开一个示例性实施例提供的计算设备的结构示意图。
图2示出了本公开一个示例性实施例提供的压气机叶型的确定方法的流程图。
图3示出了本公开一个示例性实施例提供的压气机叶型的各区域划分情况的示意图。
图4示出了本公开一个示例性实施例提供的压气机叶型的确定方法的流程图。
图5示出了本公开一个示例性实施例提供的前缘参数化的示意图。
图6示出了本公开一个示例性实施例提供的尾缘参数化的示意图。
图7示出了本公开一个示例性实施例提供的吸力面的第一段曲线参数化的示意图。
图8示出了本公开一个示例性实施例提供的最大厚度赋值的示意图。
图9示出了本公开一个示例性实施例提供的动叶亚音叶型的示意图。
图10示出了本公开一个示例性实施例提供的工况范围定义的示意图。
图11示出了本公开一个示例性实施例提供的叶型优化方法的流程图。
图12示出了本公开一个示例性实施例提供的优化解集的示意图。
图13示出了本公开一个示例性实施例提供的原始叶型与优化叶型对比的示意图。
图14示出了本公开一个示例性实施例提供的试验件的示意图。
图15示出了本公开一个示例性实施例提供的叶栅试验测量的基本布局的示意图。
图16示出了本公开一个示例性实施例提供的优化叶型对应的总压损失系数和攻角特性曲线的示意图。
图17示出了本公开一个示例性实施例提供的表面等熵马赫数沿流向相对位置的变化情况的示意图。
图18示出了进行试验测量计算得到的优化前后总压损失系数随攻角的变化情况的示意图。
图19示出了采用流面程序计算得到的优化前后总压损失系数随攻角的变化情况的示意图。
图20示出了本公开一个示例性实施例提供的压气机叶型的确定装置的结构示意图。
图21是根据一示例性实施例示出的一种用于确定压气机叶型的装置的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
首先，对本公开涉及的应用场景进行介绍。请参考图1，其示出了本公开一个示例性实施例提供的计算设备的结构示意图。
计算设备可以是终端或者服务器。终端包括移动终端或者固定终端，比如终端可以是手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。服务器可以是一台服务器，或者由若干台服务器组成的服务器集群，或者是一个云计算服务中心。
计算设备用于根据输入参数，确定压气机叶型。其中，压气机叶型也称为压气机的二维叶型，即压气机叶型为压气机叶片的二维形状。压气机可以是燃气轮机压气机，压气机叶型可以是燃气轮机压气机的动叶亚音叶型。本公开实施例对此不加以限定。
压气机叶型包括前缘曲线、尾缘曲线、吸力面曲线和压力面曲线，各段曲线之间实现相切过渡。其中，前缘曲线是压气机叶片的前缘的曲线。前缘是压气机叶片处于工作状态时，气流开始进入叶片的边缘部分。尾缘曲线是压气机叶片的尾缘的曲线。尾缘是是压气机叶片处于工作状态时，气流流出叶片的边缘部分。吸力面曲线是压气机叶片的吸力面的曲线。吸力面是压气机叶片的一侧，通常呈现为凹形，其形状需要控制扩散以在较高的叶片负荷下保证边界层不发生分离。压力面曲线压气机叶片的压力面的曲线。压力面是压气机叶片的另一侧，通常呈现为凸形，其形状需要与吸力面配合，以确保气流稳定通过叶片。在本公开实施例中，吸力面曲线包括吸力面的n段曲线，n大于或等于3，压力面曲线包括压力面的m段曲线，m大于或等于2。
计算设备包括处理器10、存储器20以及通信接口30。本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对该计算设备的限定，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。其中：
处理器10是计算设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器20内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，执行计算设备的各种功能和处理数据，从而对计算设备进行整体控制。处理器10可以由中央处理器（Central Processing Unit，CPU）实现，也可以由图形处理器（GraphicsProcessing Unit，GPU）实现。
存储器20可用于存储软件程序以及模块。处理器10通过运行存储在存储器20的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器20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21、第一确定模块22、第二确定模块23、第三确定模块24和至少一个功能所需的应用程序25等；存储数据区可存储根据计算设备的使用所创建的数据等。存储器20可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read Only Memory， EPROM），可编程只读存储器（Programmable Read-Only Memory，PROM），只读存储器（Read Only Memory， ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。相应地，存储器20还可以包括存储器控制器，以提供处理器10对存储器20的访问。
其中，处理器10通过运行第一确定模块22执行以下功能：根据输入参数，确定前缘曲线和尾缘曲线；处理器10通过运行第二确定模块23执行以下功能：根据输入参数、前缘曲线和尾缘曲线，确定吸力面的n段曲线，n大于或等于3；处理器10通过运行第三确定模块24执行以下功能：根据输入参数和吸力面的n段曲线，确定压力面的m段曲线，m大于或等于2，输入参数包括最大厚度点的位置和最大厚度，最大厚度点为吸力面的n段曲线上的任意一点，最大厚度为最大厚度点到压力面的m段曲线的最短距离。
需要说明的是，本公开实施例提供的压气机叶型的确定方法，也称为压气机叶型的造型方法或设计方法，主要应用于航空发动机、能源发电、工业压缩和科研实验等应用场景。示意性的，压气机叶型的设计是航空发动机设计过程中的关键环节，它直接关系到发动机能否达到预期的气动性能。在航空领域，叶型设计的成功与否决定了发动机的效率、稳定性和可靠性。此外，随着能源需求的增长，压气机也被广泛应用于能源发电领域，如天然气发电站的燃气轮机中。在这些应用中，叶型设计同样至关重要，因为它影响着发电效率和设备的运行成本。在工业领域，压气机用于提供各种工业过程中所需的压缩空气，例如化工、制药等行业。这些应用对压气机的性能要求很高，因此叶型设计需要特别考虑效率和耐用性。科研实验也是压气机叶型的确定方法的一个重要应用场景。研究人员通过设计和测试不同的叶型来探索更高效的气动设计方案，推动压气机技术的发展。总的来说，压气机叶型的确定方法在多个领域都有广泛的应用，本公开实施例对此不加以限定。
下面，采用几个示例性实施例对本公开实施例提供的压气机叶型的确定方法进行介绍。
请参考图2，其示出了本公开一个示例性实施例提供的压气机叶型的确定方法的流程图，本实施例以该方法用于图1所示的计算设备中来举例说明。该方法包括以下几个步骤。
步骤201，根据输入参数，确定前缘曲线和尾缘曲线。
计算设备获取输入参数，输入参数包括用于确定压气机叶型的各种参数，压气机叶型包括前缘曲线、尾缘曲线、吸力面的n段曲线和压力面的m段曲线。也即输入参数可以包括用于确定前缘曲线的参数、用于确定尾缘曲线的参数、用于确定吸力面曲线的参数、以及用于确定压力面曲线的参数。
计算设备根据输入参数中的用于确定前缘曲线的参数，确定前缘曲线，并根据输入参数中的用于确定尾缘曲线的参数，确定尾缘曲线。
可选的，前缘曲线为椭圆曲线，用于确定前缘曲线的参数可以包括前缘曲线的第一椭圆参数。示意性的，第一椭圆参数包括前缘曲线的第一长半轴长度、第一短半轴长度、第一圆心角和第一倾斜角。
可选的，尾缘曲线为椭圆曲线，用于确定尾缘曲线的参数可以包括尾缘曲线的第二椭圆参数。示意性的，第二椭圆参数包括尾缘曲线的第二长半轴长度、第二短半轴长度、第二圆心角和第二倾斜角。
需要说明的是，确定前缘曲线和尾缘曲线的相关细节可参考下面实施例中的相关描述，在此先不介绍。
步骤202，根据输入参数、前缘曲线和尾缘曲线，确定吸力面的n段曲线，n大于或等于3。
计算设备根据前缘曲线、尾缘曲线和输入参数中的用于确定吸力面曲线的参数，确定吸力面的n段曲线。
可选的，用于确定吸力面曲线的参数可以包括第二交点的坐标和第二斜率，第二交点为吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，第二斜率为第二交点和第二目标点所确定的直线的斜率。用于确定吸力面曲线的参数还可以包括第二交点的第三斜率、第三交点的坐标和第四斜率，第三斜率为第二交点和第三目标点所确定的直线的斜率，第三交点为吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，第四斜率为第三交点和第四目标点所确定的直线的斜率。用于确定吸力面曲线的参数还可以包括第五斜率，第五斜率为第三交点和第五目标点所确定的直线的斜率。
可选的，吸力面的每段曲线可以采用三次贝塞尔（英文：Beizer）曲线描述，三次贝塞尔曲线是一种通过四个控制点来定义的参数曲线。
需要说明的是，确定吸力面的n段曲线的相关细节可参考下面实施例中的相关描述，在此先不介绍。为了方便说明，下面仅以n为3为例进行介绍。
步骤203，根据输入参数和吸力面的n段曲线，确定压力面的m段曲线，m大于或等于2，输入参数包括最大厚度点的位置和最大厚度，最大厚度点为吸力面的n段曲线上的任意一点，最大厚度为最大厚度点到压力面的m段曲线的最短距离。
计算设备可以将吸力面的n段曲线上的任意一点确定为最大厚度点，最大厚度点不局限于吸力面的分段交点，根据吸力面的n段曲线和输入参数中的用于确定压力面曲线的参数，确定压力面的m段曲线。用于确定压力面曲线的参数可以包括最大厚度和最大厚度点的位置。其中，最大厚度为压气机叶型的最大内切圆的直径，最大厚度为最大厚度点到压力面的m段曲线的最短距离，最大厚度为最大厚度点与压力面的m段曲线上的第六交点之间的距离，这个参数关系到压气机叶型强度和气动性能。最大厚度点的位置可以为最大厚度点的横坐标。
可选的，压力面的每段曲线也可以采用三次贝塞尔曲线描述。
需要说明的是，确定压力面的m段曲线的相关细节可参考下面实施例中的相关描述，在此先不介绍。为了方便说明，下面仅以m为2为例进行介绍。
在一个示意性的例子中，如图3所示，将压气机叶型分为七个区域进行造型，七个区域包括前缘曲线LE、尾缘曲线TE、吸力面的3段曲线（即吸力面的第一段曲线P1P2、第二段曲线P2P3、第三段曲线P3P4）、压力面的2段曲线（即压力面的第一段曲线P5P6、第二段曲线P6P7），吸力面的3段曲线为3段三次贝塞尔曲线，压力面的2段曲线为2段三次Beizer曲线，前缘曲线LE和尾缘曲线TE均为椭圆曲线，各段曲线之间实现相切过渡。且将最大厚度点作为吸力面的3段曲线上的任意一点，最大厚度点与P6点之间的距离（也即最大厚度点与压力面的m段曲线的最短距离）为最大厚度，即压气机叶型的最大内切圆的直径。
综上所述，本公开实施例提供的方法中，压气机叶型包括前缘曲线、尾缘曲线、吸力面的n段曲线和压力面的m段曲线，n大于或等于3，m大于或等于2。也就是说，将压气机叶型分为多个区域（前缘曲线、尾缘曲线、吸力面的n段曲线和压力面的m段曲线）进行造型，且将最大厚度点作为吸力面曲线上的任意一点，可以提高叶型设计的灵活性和优化自由度，使得叶型型面具有局部可调性。吸力面分为n段曲线，比如n为3，3段曲线分别可以调节吸力面的前缘附近压力梯度来减小前缘分离泡，减小叶中分离泡和控制湍流边界层发展。压力面分成m段曲线，比如m为2，2段曲线分别可以调节压力面的前缘附近压力梯度来减小前缘分离泡和控制湍流边界层发展。前缘曲线和尾缘曲线可以由椭圆弧度构造，保证较好的气动效果和较高的优化自由度。
请参考图4，其示出了本公开另一个示例性实施例提供的压气机叶型的确定方法的流程图，本实施例以该方法用于图1所示的计算设备中来举例说明。该方法包括以下几个步骤。
步骤401，获取输入参数，输入参数包括用于确定压气机叶型的各种参数。
输入参数可以包括前缘曲线的第一椭圆参数、尾缘曲线的第二椭圆参数、第二交点的坐标、第三交点的坐标、第二斜率、第三斜率、第四斜率、第五斜率、最大厚度和最大厚度点的位置。
步骤402，根据前缘曲线的第一椭圆参数，确定前缘曲线，并且根据尾缘曲线的第二椭圆参数，确定尾缘曲线。
可选的，第一椭圆参数包括前缘曲线的第一长半轴长度、第一短半轴长度、第一圆心角、前缘点的坐标和第一倾斜角，前缘曲线为椭圆曲线，根据前缘曲线的第一椭圆参数，确定前缘曲线，包括：根据前缘曲线的第一长半轴长度、第一短半轴长度、第一圆心角，确定前缘曲线的第一离心角；根据前缘曲线的前缘点的坐标、第一长半轴长度、第一倾斜角，确定前缘曲线的第一圆心坐标；根据前缘曲线的第一圆心坐标、第一长半轴长度、第一短半轴长度、第一离心角和第一倾斜角，确定前缘曲线。
其中，前缘点是压气机叶片的前缘的前端点，是气流开始进入压气机叶片的位置。
在一个示意性的例子中，如图5所示，其中为前缘曲线上的第一交点对应的圆心角，为前缘曲线上的第二交点对应的圆心角，和均为定值，为前缘曲线的第一倾斜角。设前缘曲线的第一长半轴长度、第一短半轴长度分别为aLE，bLE，根据前缘曲线的第一圆心角与第一离心角的关系，可以通过如下公式确定第一离心角：
前缘曲线的第一圆心坐标可由椭圆几何参数结合前缘点的坐标得到。示意性的，通过如下公式确定第一圆心坐标：
根据前缘曲线的第一圆心坐标、第一长半轴长度、第一短半轴长度、第一离心角和第一倾斜角，可以通过如下公式确定前缘曲线的一个点的坐标：
其中第一圆心角为变量，在第一预设范围内改变第一圆心角的数值，重复上述流程，确定前缘曲线，第一预设范围可以是根据第一交点和第五交点确定的，第一交点即P1点的坐标为（xp1, yp1），第五交点即P5点的坐标为（xp5, yp5），SS表示吸力面，PS表示压力面。前缘点的坐标，第一倾斜角保持不变，在单个压气机叶型的确定过程中前缘曲线的第一长半轴长度、第一短半轴长度、第一圆心角为定值，在后续的叶型优化过程中前缘曲线的第一长半轴长度、第一短半轴长度、第一圆心角可以作为优化参数参与优化过程。
可选的，第二椭圆参数包括尾缘曲线的第二长半轴长度、第二短半轴长度、第二圆心角、尾缘点的坐标和第二倾斜角，尾缘曲线为椭圆曲线，根据尾缘曲线的第二椭圆参数，确定尾缘曲线，包括：根据尾缘曲线的第二长半轴长度、第二短半轴长度、第二圆心角，确定尾缘曲线的第二离心角；根据尾缘曲线的尾缘点的坐标、第二长半轴长度、第二倾斜角，确定尾缘曲线的第二圆心坐标；根据尾缘曲线的第二圆心坐标、第二长半轴长度、第二短半轴长度、第二离心角和第二倾斜角，确定尾缘曲线。其中，尾缘点是压气机叶片的尾缘的后端点，是气流离开压气机叶片的位置。
在一个示意性的例子中，如图6所示，其中为尾缘曲线上的第四交点对应的圆心角，为尾缘曲线上的第七交点对应的第二圆心角，和均为定值，为尾缘曲线的第二倾斜角。设尾缘曲线的第二长半轴长度、第二短半轴长度分别为，根据尾缘曲线的第二圆心角与第二离心角的关系，可以通过如下公式确定第二离心角：
尾缘曲线的第二圆心坐标可由椭圆几何参数结合尾缘点的坐标得到。示意性的，通过如下公式确定第二圆心坐标：
根据尾缘曲线的第二圆心坐标、第二长半轴长度、第二短半轴长度、第二离心角和第二倾斜角，可以通过如下公式确定尾缘曲线的一个点的坐标：
其中第二圆心角为变量，在第二预设范围内改变第二圆心角的数值，重复上述流程，确定尾缘曲线，第二预设范围可以是根据第四交点和第七交点确定的，第四交点即P4点的坐标为（xp4, yp4），第七交点即P7点的坐标为（xp7, yp7），SS表示吸力面，PS表示压力面。尾缘点的坐标，第二倾斜角保持不变，在单个压气机叶型的确定过程中尾缘曲线的第二长半轴长度、第二短半轴长度、第二圆心角为定值，在后续的叶型优化过程中尾缘曲线的第二长半轴长度、第二短半轴长度、第二圆心角可以作为优化参数参与优化过程。
步骤403，根据输入参数和前缘曲线，确定吸力面的第一段曲线，并且根据输入参数，确定吸力面的第二段曲线，并且根据输入参数和尾缘曲线，确定吸力面的第三段曲线。
输入参数还包括第二交点的坐标、第二斜率、第三斜率、第三交点的坐标、第四斜率和第五斜率，第二交点为吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，第二斜率为第二交点和第二目标点所确定的直线的斜率，第三斜率为第二交点和第三目标点所确定的直线的斜率，第三交点为吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，第四斜率为第三交点和第四目标点所确定的直线的斜率，第五斜率为第三交点和第五目标点所确定的直线的斜率。可选的，输入参数还可以包括计算所需的一些权重系数和中间值。本公开实施例对此不加以限定。
对于吸力面的第一段曲线，计算设备可以根据前缘曲线，确定第一交点的坐标和第一斜率，第一交点为前缘曲线和吸力面的第一段曲线之间的交点，即第一交点为前缘曲线在吸力面侧的端点，第一斜率为第一交点和第一目标点所确定的直线的斜率，即第一斜率为经过第一交点与前缘曲线相切的直线的斜率；根据第一交点的坐标、第一斜率、第二交点的坐标和第二斜率，确定第一目标点的坐标和第二目标点的坐标；根据第一交点的坐标、第一目标点的坐标、第二目标点的坐标和第二交点的坐标，确定吸力面的第一段曲线。
类比参考第一段曲线的构建方式，对于吸力面的第二段曲线，计算设备可以根据第二交点的坐标、第三斜率、第三交点的坐标和第四斜率，确定第三目标点的坐标和第四目标点的坐标；根据第二交点的坐标、第三目标点的坐标、第四目标点的坐标和第三交点的坐标，确定吸力面的第二段曲线。
类比参考第一段曲线的构建方式，对于吸力面的第三段曲线，计算设备根据尾缘曲线，确定第四交点的坐标和第六斜率，第四交点为吸力面的第三段曲线和尾缘曲线之间的交点，第六斜率为第四交点和第六目标点所确定的直线的斜率；根据第三交点的坐标、第五斜率、第四交点的坐标和第六斜率，确定第五目标点的坐标和第六目标点的坐标；根据第三交点的坐标、第五目标点的坐标、第六目标点的坐标和第四交点的坐标，确定吸力面的第三段曲线。
可选的，为防止叶型造型出现畸形，将第一目标点控制在第一交点和第二交点之间，将第二目标点控制在第一目标点和第二交点之间。
以吸力面的第一段曲线P1P2为例进行介绍，在一个示意性的例子中，如图7所示，吸力面的第一段曲线的起始点为P1点（即第一交点），终止点为P2点（即第二交点），中间的控制点为A点（即第一目标点）和B点（即第二目标点）。其中A点和B点在直线P1A和直线BP2移动，将直线P1A的第一斜率设为，将直线BP2的第二斜率设为，根据P1点的坐标、P2点的坐标、预设的权重系数即和、第一斜率和第二斜率，可以通过如下公式计算得到A点的坐标和B点的坐标：
其中，和均为计算的中间值。
根据四个点坐标即P1点的坐标、P2点的坐标、A点的坐标、B点的坐标和中间值t，t的取值范围为0到1，通过如下公式计算得到吸力面的第一段曲线：
其中，第一交点的坐标和第一斜率是基于前缘曲线确定的，第二斜率为定值，在单个压气机叶型的确定过程中第二交点的坐标和权重参数为定值，在后续的叶型优化过程中第二交点的坐标和权重参数可以为优化参数参与优化过程。随着t的取值不同，得到曲线上不同的点（x，y）。
需要说明的是，吸力面的其他段曲线的确定方式可类比参考第一段曲线的确定方式，其中，第四交点的坐标和第六斜率是基于尾缘曲线确定的，第三斜率、第四斜率和第五斜率为定值，在单个压气机叶型的确定过程中第三交点的坐标和其他的权重系数为定值，在后续的叶型优化过程中第三交点的坐标和其他的权重系数可以作为优化参数参与优化过程。
步骤404，根据吸力面的n段曲线、最大厚度和最大厚度点的位置，确定第六交点的信息，第六交点为压力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点。
为考虑叶型强度，将最大厚度和最大厚度点的位置作为几何参数加入本公开实施例提供的方法中，保证压气机叶型的最大厚度和最大厚度点的位置为输入的预设值。在造型过程中，相比于相关技术中将吸力面的分段曲线的交点作为最大厚度点，本公开实施例提出将最大厚度点确定为吸力面的n段曲线上的任意一点，吸力面的n段曲线的交点可以自由移动不受最大厚度点的位置限制，提高了压气机叶型的局部可调性，避免最大厚度点的位置变化较大时吸力面出现畸形现象。
计算设备可以根据吸力面的n段曲线、最大厚度和最大厚度点的位置，确定第六交点的信息，第六交点的信息包括第六交点的坐标、第八斜率和第九斜率，第八斜率为第六交点和第八目标点所确定的直线的斜率，第九斜率为第六交点和第九目标点所确定的直线的斜率。可选的，最大厚度点的位置为最大厚度点的横坐标，根据吸力面的n段曲线和最大厚度点的横坐标，确定最大厚度点的纵坐标和目标斜率，根据最大厚度、最大厚度点的横纵坐标和目标斜率，确定第六交点的坐标、第八斜率和第九斜率，即第六交点的坐标是基于吸力面的n段曲线、最大厚度和最大厚度点的位置确定的，可选的，确定第一切线后，根据第一切线和第二切线的平行关系确定第二切线，第六交点与最大厚度点的连线为最大内切圆的直径即最大厚度，其中目标斜率为第一切线的斜率，第一切线为经过最大厚度点与压气机叶型的最大内切圆相切的直线，第八斜率和第九斜率均为第二切线的斜率，第二切线为经过第六交点与压气机叶型的最大内切圆相切的直线，第八斜率、第九斜率与目标斜率可以为相同数值。
在一个示意性的例子中，如图8所示，压气机叶型的最大内切圆与吸力面和压力面分别相切于Pt点（即最大厚度点）和P6点（即第六交点），第一切线line1与第二切线line2分别过Pt点和P6点与最大内切圆相切，且两切线平行。设最大内切圆的直径为Tmax（即最大厚度），目标斜率为at，压力面的第一段曲线P5P6的右端点处的斜率为（即第八斜率），压力面的第二段曲线P6P7的左端点处的斜率为（即第九斜率）。完成吸力面的参数化后，根据吸力面的3段曲线和最大厚度点即Pt点的横坐标，确定Pt点的纵坐标和目标斜率at。基于最大厚度Tmax、Pt点的坐标和目标斜率at，可以通过如下几个公式确定P6点的坐标、第八斜率和第九斜率，推导过程如下。
由于第一切线与第二切线平行，则得到：
由于垂直关系得到直线的斜率为，又根据点的坐标得到点的坐标关系为：
且最大厚度满足如下公式：
推导得到：
最终结合上述几个公式得到P6点的坐标。最大厚度为定值，在单个压气机叶型的确定过程中最大厚度点的位置也为定值，在后续的叶型优化过程中最大厚度点的位置可以为和其他的优化参数一样指定数值范围，作为优化参数参与优化过程，从而可以在保证最大厚度不变的同时加快优化收敛。
步骤405，根据前缘曲线和第六交点的信息，确定压力面的第一段曲线，并且根据尾缘曲线和第六交点的信息，确定压力面的第二段曲线。
第六交点的信息可以包括上述的第六交点的坐标、第八斜率和第九斜率。输入参数还可以包括计算所需的一些权重系数和中间值。本公开实施例对此不加以限定。计算设备可以根据前缘曲线、第六交点的信息和输入参数，确定压力面的第一段曲线，并且根据尾缘曲线、第六交点的信息和输入参数，确定压力面的第二段曲线。
对于压力面的第一段曲线，计算设备可以根据前缘曲线，确定第五交点的坐标和第七斜率，即第五交点的坐标和第七斜率是基于前缘曲线确定的，第五交点为前缘曲线和压力面的第一段曲线之间的交点，第七斜率为第五交点和第七目标点所确定的直线的斜率；根据第五交点的坐标、第七斜率、第六交点的坐标和第八斜率，确定第七目标点的坐标和第八目标点的坐标；根据第五交点的坐标、第七目标点的坐标、第八目标点的坐标和第六交点的坐标，确定压力面的第一段曲线。
对于压力面的第二段曲线，计算设备可以根据尾缘曲线，确定第七交点的坐标和第十斜率，即第七交点的坐标和第十斜率是基于尾缘曲线确定的，第七交点为尾缘曲线和压力面的第一段曲线之间的交点，第十斜率为第七交点和第十目标点所确定的直线的斜率；根据第六交点的坐标、第九斜率、第七交点的坐标和第十斜率，确定第九目标点的坐标和第十目标点的坐标；根据第六交点的坐标、第九目标点的坐标、第十目标点的坐标和第七交点的坐标，确定压力面的第二段曲线。
需要说明的是，压力面的两端曲线的确定方式可类比参考吸力面的第一段曲线的确定方式，本公开实施例在此不再赘述。
本公开实施例提供了基于最大厚度约束的七区参数化方法，计算设备可以根据指定的输入参数（包括前缘曲线的第一椭圆参数、尾缘曲线的第二椭圆参数、吸力面和压力面各段曲线的交点位置、最大厚度、最大厚度点的位置和权重系数等），确定出对应的单个压气机叶型。当输入参数改变时，可以基于上述流程确定其他的压气机叶型，即计算设备可以根据不同的输入参数，确定多个不同的压气机叶型，用于压气机叶型的优化分析。计算设备对多个不同的压气机叶型进行优化分析，在多个不同的压气机叶型中确定目标叶型，目标叶型为满足预设约束条件且总压损失系数最小的压气机叶型，预设约束条件包括压气机叶型的最大厚度为第一定值。
总压损失系数用于指示压气机叶型的气动性能，一个较低的总压损失系数意味着气流在通过叶型时损失的能量较少，这通常与较高的效率和性能相对应。优化过程中，会通过优化叶型来减少总压损失系数，从而提升整体的气动性能。
示意性的，用于压气机叶型优化的优化参数如表一所示，优化参数可以包括前缘曲线的第一长半轴长度、第一短半轴长度、前缘曲线的第一圆心角、尾缘曲线的第二长半轴长度、第二短半轴长度、尾缘曲线的第二圆心角、吸力面和压力面的各段曲线对应的权重系数（比如：、）、第二交点的坐标、第三交点的坐标和最大厚度点的位置等。在叶型优化过程中，计算设备可以将这些优化参数进行归一化处理后参与优化过程。
表一
在一个示意性的例子中，选取某燃气轮机压气机的动叶亚音叶型作为优化对象，其进口马赫数Ma1为0.6，进口马赫数是指气流进入压气机叶片时的速度与当地声速的比值，动叶亚音叶型的几何形状如图9所示，动叶亚音叶型的气动参数和几何参数如表二所示。
表二
在一个示意性的例子中，如图10所示，将低损失工况范围定义为目标总压损失系数为第一数值时的攻角范围，第一数值可以为2倍的最低总压损失系数，攻角是流体流向与压气机叶型弦线之间的夹角，比如，第一数值倍最低总压损失系数。根据2倍的最低总压损失系数和压气机叶型的原始工况曲线，确定低损失工况范围对应的攻角和，与的差值为，最低总压损失系数对应的攻角为，其中压气机叶型的原始工况曲线用于指示总压损失系数与攻角之间的对应关系。优化过程中，会通过改变叶型的造型参数来减少总压损失，从而提升整体的气动性能。将攻角和攻角分别向正攻角和负攻角方向扩张5%的范围，即：
其中，与之间的差值为，总压损失系数可以通过如下公式计算得到：
其中，为使用流面程序求解叶型的流场后获得的进口处的总压，进口处的总压为进口处的静压与动压之和，为使用流面程序求解叶型的流场后获得的出口处的总压，出口处的总压为出口处的静压与动压之和，为进口处的静压。
预设约束条件可以包括多种约束条件，为了避免叶型在优化中减薄，可以将压气机叶型的最大厚度为第一定值作为几何约束，还可以通过限制归一化处理后的优化参数的上下限来约束优化空间。在优化过程中，进口气流角是确定的，还可以将至少一个工况下的出口气流角限制在预设角度范围内，来保证气流折转程度。还可以将目标函数的判别结果为收敛结果作为约束条件。此处的进口气流角是指压气机叶片进口处气流的相对速度方向与轴向方向的夹角，出口气流角是指压气机叶片出口处气流的相对速度方向与轴向方向的夹角。
为更好的扩大低损失工况范围，降低总压损失，从而保证压气机叶型优化的有效性，压气机叶型的目标函数为三个角度的总压损失系数的最小值，优化目标为计算三个总压损失系数的最小值，也就是说使得这三个总压损失系数尽可能小，以达到最优的气动性能，三个总压损失系数包括压气机叶型的原始工况曲线中的最低总压损失系数、第一总压损失系数和第二总压损失系数，第一总压损失系数为大于2倍的第一攻角，第二总压损失系数为大于2倍的第二攻角，第一攻角是在压气机叶型的原始工况曲线中2倍的最低总压损失系数对应的一个攻角，第二攻角是在压气机叶型的原始工况曲线中2倍的最低总压损失系数对应的另一个攻角，第二攻角大于第一攻角。
示意性的，最低总压损失系数，第一总压损失系数（大于2倍的攻角）和第二总压损失系数（大于2倍的），压气机叶型的目标函数如下公式所示：；预设约束条件c1至c5可以包括：
其中，代表目标优化参数，该目标优化参数为归一化处理后的一个优化参数或者每个优化参数，为设置的下限值，为设置的上限值，将三个工况下的出口气流角限制在0.3°内。通过值来指示判别结果是收敛结果或发散结果，当为1时用于指示收敛结果，当为0时用于指示发散结果。示意性的，在采用流面程序计算过程中，当计算得到的残差小于预设残差阈值时确定为1，表示判别结果为收敛结果，否则确定为0，表示判别结果为发散结果。
可选的，压气机叶型的优化方法的流程图如图11所示，压气机叶型的优化方法包括但不限于如下几个步骤：1、获取输入的优化参数。2、通过优化设计模块采用最大厚度约束的七区曲线进行叶片造型，输出叶型几何文件至性能求解模块。3、通过性能求解模块接收输入的叶型几何文件，进行网格划分得到叶型网格文件。4、通过性能求解模块在流面程序中进行计算，即根据叶型网格文件求解叶型的总压损失系数和出口气流角，输出计算结果。5、通过优化设计模块接收输入的计算结果，以三个角度的总压损失最小化作为优化目标，基于预设约束条件采用预设算法（比如NSGA-II算法）进行寻优。并将优化后的参数导入下一轮循环中，得到优化解集，优化解集包括多个压气机叶型的造型参数和气动参数，从而在多个压气机叶型中确定满足条件的最终的目标叶型。6、当未确定出目标叶型时，更新优化参数，继续执行上述的步骤2。7、当确定出目标叶型时，输出目标叶型。
为了加快优化速度，优化过程中采用流面程序预测压气机叶型的气动性能，比如流面程序为平均各向同性表面高程（Mean Isotropic Surface Elevation，MISES）程序。在求解过程中保持进口马赫数为0.6，在压气机叶型的基础上，通过给定流面厚度沿流向的分布来附加轴向密流比（Axial Velocity Density Ratio，AVDR）的影响，AVDR的数值来自试验测量结果。MISES程序在主流无粘区域采用欧拉方程组求解，粘性附面层区域采用卡门动量积分方程和能量积分方程求解，转捩预测可以采用代数格罗斯曼-甘贝罗尼（AlgebraicGrossman-Gamberoni，AGS）转捩模型。
在优化计算中，可以取为-7.19°，为0°和为+6.31°，保证进口马赫数为0.6，将种群规模取为80，总共进化的代数设为80代，种群规模是指在遗传算法中任意一代的个体总数，总共进化的代数则是指算法迭代的次数。为保证所得的压气机叶型为有效叶型，给定优化范围对其进行约束，优化后分别得到优化解集，如图12所示。在处理器上采用多线程（比如10个线程）进行优化计算，共花费时长59.5小时。选取综合效果最好的叶型之一作为最终的优化叶型A进行分析，进一步求解得到整个工况曲线，从而获得低损失工作范围，原始叶型和优化叶型的几何形状的示意图如图13所示。
为了研究叶型优化前后的气动性能变化，将原始叶型和优化叶型分别拉伸为三维的直列叶栅，即得到原始叶栅和优化后叶栅，在平面叶栅风洞对原始叶栅和优化后叶栅分别进行吹风试验来测量气动参数，原始叶栅和优化后叶栅的基本参数相同，如表三所示，原始叶栅和优化后叶栅的示意图如图14所示，其中图14的（a）示出了原始叶栅的示意图，图14的（b）示出了优化后叶栅的示意图。在试验过程中，为研究攻角变化时叶栅的进出口参数等的变化，在叶栅前后沿着周向隔一小段距离测量一组参数，然后在一个栅距内对测量参数取平均值。完成一个攻角的试验测量后，通过转动圆盘来改变攻角，进行其他攻角的测量，叶栅试验测量的基本布局的示意图如图15所示。
表三
可以使用流面程序对考虑AVDR影响的二维叶型的气动性能进行求解，对比了进口马赫数为0.6时试验和数值方法的总压损失系数和表面等熵马赫数分布，可以看出数值方法与试验结果符合良好，验证了计算的准确性。图16示出了进行试验测量（用EXP表示）和采用流面程序（用MISES表示）计算得到的优化叶型对应的总压损失系数和攻角特性曲线的示意图。图17示出了表面等熵马赫数沿流向相对位置的变化情况的示意图。其中，横坐标X/C为表面等熵马赫数，纵坐标Mais为流向相对位置。
图18示出了进行试验测量计算得到的优化前后总压损失系数随攻角的变化情况的示意图，图19示出了采用流面程序计算得到的优化前后总压损失系数随攻角的变化情况的示意图，表四是优化前后压气机叶型的气动性能的变化情况。从流面程序计算结果来看，优化后设计点总压损失减小16.19%，低损失工况范围增加22.40%，从试验测量结果来看，优化后设计点总压损失减小22.64%，低损失工况范围增加22.57%，气动性能明显提升，数值和试验优化后气动性能的变化情况一致，进一步体现了数值与试验的准确性。
表四
综上所述，本公开实施例提供了一种压气机叶型的确定方法，该方法将最大厚度可控的多区参数化造型方法与叶型最大厚度约束方法相结合，即在造型过程中前尾缘都用椭圆曲线进行造型，将吸力面和压力面分别分为n段和m段进行造型，最大厚度点不限制于吸力面的分段交点，可以为吸力面造型曲线上的任意一点，从而保证优化自由度，同时通过造型公式约束叶型的最大厚度，从而保证叶型强度，也就是说，在约束最大厚度、保证叶型强度要求的同时提高了叶型设计的灵活性和优化自由度，使得叶型型面具有局部可调性。并且，将该造型方法应用于多目标优化设计中，具有明显提升压气机叶型的气动性能的优化设计效果，为压气机型号研制的关键科学技术提供了基础理论与方法支撑。
以下为本公开实施例的装置实施例，对于装置实施例中未详细阐述的部分，可以参考上述方法实施例中公开的技术细节。
请参考图20，其示出了本公开一个示例性实施例提供的压气机叶型的确定装置的结构示意图。该压气机叶型的确定装置可以通过软件、硬件以及两者的组合实现成为计算设备的全部或一部分。压气机叶型包括前缘曲线、尾缘曲线、吸力面的n段曲线和压力面的m段曲线，该装置包括：第一确定模块22、第二确定模块23和第三确定模块24。
第一确定模块22，用于根据输入参数，确定前缘曲线和尾缘曲线；
第二确定模块23，用于根据输入参数、前缘曲线和尾缘曲线，确定吸力面的n段曲线，n大于或等于3；
第三确定模块24，用于根据输入参数和吸力面的n段曲线，确定压力面的m段曲线，m大于或等于2，输入参数包括最大厚度点的位置和最大厚度，最大厚度点为吸力面的n段曲线上的任意一点，最大厚度为最大厚度点到压力面的m段曲线的最短距离。
在一种可能的实现方式中，n为3，第二确定模块23，还用于：
根据输入参数和前缘曲线，确定吸力面的第一段曲线；并且，根据输入参数，确定吸力面的第二段曲线；并且，根据输入参数和尾缘曲线，确定吸力面的第三段曲线。
在另一种可能的实现方式中，输入参数包括第二交点的坐标和第二斜率，第二交点为吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，第二斜率为第二交点和第二目标点所确定的直线的斜率，第二确定模块23，还用于：
根据前缘曲线，确定第一交点的坐标和第一斜率，第一交点为前缘曲线和吸力面的第一段曲线之间的交点，第一斜率为第一交点和第一目标点所确定的直线的斜率；
根据第一交点的坐标、第一斜率、第二交点的坐标和第二斜率，确定第一目标点的坐标和第二目标点的坐标；
根据第一交点的坐标、第一目标点的坐标、第二目标点的坐标和第二交点的坐标，确定吸力面的第一段曲线。
在另一种可能的实现方式中，输入参数包括第二交点的坐标、第三斜率、第三交点的坐标和第四斜率，第二交点为吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，第三斜率为第二交点和第三目标点所确定的直线的斜率，第三交点为吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，第四斜率为第三交点和第四目标点所确定的直线的斜率，第二确定模块23，还用于：
根据第二交点的坐标、第三斜率、第三交点的坐标和第四斜率，确定第三目标点的坐标和第四目标点的坐标；
根据第二交点的坐标、第三目标点的坐标、第四目标点的坐标和第三交点的坐标，确定吸力面的第二段曲线。
在另一种可能的实现方式中，输入参数包括第三交点的坐标和第五斜率，第三交点为吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，第五斜率为第三交点和第五目标点所确定的直线的斜率，第二确定模块23，还用于：
根据尾缘曲线，确定第四交点的坐标和第六斜率，第四交点为吸力面的第三段曲线和尾缘曲线之间的交点，第六斜率为第四交点和第六目标点所确定的直线的斜率；
根据第三交点的坐标、第五斜率、第四交点的坐标和第六斜率，确定第五目标点的坐标和第六目标点的坐标；
根据第三交点的坐标、第五目标点的坐标、第六目标点的坐标和第四交点的坐标，确定吸力面的第三段曲线。
在另一种可能的实现方式中，m为2，第三确定模块24，还用于：
根据吸力面的n段曲线、最大厚度和最大厚度点的位置，确定第六交点的信息，第六交点为压力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点；
根据前缘曲线和第六交点的信息，确定压力面的第一段曲线；并且，根据尾缘曲线和第六交点的信息，确定压力面的第二段曲线。
在另一种可能的实现方式中，第六交点的信息包括第六交点的坐标和第八斜率，第八斜率为第六交点和第八目标点所确定的直线的斜率；第三确定模块24，还用于：
根据前缘曲线，确定第五交点的坐标和第七斜率，第五交点为前缘曲线和压力面的第一段曲线之间的交点，第七斜率为第五交点和第七目标点所确定的直线的斜率；
根据第五交点的坐标、第七斜率、第六交点的坐标和第八斜率，确定第七目标点的坐标和第八目标点的坐标；
根据第五交点的坐标、第七目标点的坐标、第八目标点的坐标和第六交点的坐标，确定压力面的第一段曲线。
在另一种可能的实现方式中，第六交点的信息包括第六交点的坐标和第九斜率，第九斜率为第六交点和第九目标点所确定的直线的斜率；第三确定模块24，还用于：
根据尾缘曲线，确定第七交点的坐标和第十斜率，第七交点为尾缘曲线和压力面的第一段曲线之间的交点，第十斜率为第七交点和第十目标点所确定的直线的斜率；
根据第六交点的坐标、第九斜率、第七交点的坐标和第十斜率，确定第九目标点的坐标和第十目标点的坐标；
根据第六交点的坐标、第九目标点的坐标、第十目标点的坐标和第七交点的坐标，确定压力面的第二段曲线。
在另一种可能的实现方式中，前缘曲线和尾缘曲线均为椭圆曲线，输入参数包括前缘曲线的第一椭圆参数和尾缘曲线的第二椭圆参数，第三确定模块24，还用于：
根据前缘曲线的第一椭圆参数，确定前缘曲线；并且，根据尾缘曲线的第二椭圆参数，确定尾缘曲线。
在另一种可能的实现方式中，装置还包括：优化模块，优化模块，用于：
根据不同的输入参数，确定多个不同的压气机叶型；
在多个不同的压气机叶型中确定目标叶型，目标叶型为满足预设约束条件且总压损失系数最小的压气机叶型，预设约束条件包括压气机叶型的最大厚度为第一定值，总压损失系数用于指示压气机叶型的气动性能。
需要说明的是，上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各个功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据实际需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内容结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算设备，计算设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，处理器被配置为执行上述实施例中由计算设备执行的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中由计算设备执行的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述实施例中由计算设备执行的方法。
图21是根据一示例性实施例示出的一种用于确定压气机叶型的装置2100的框图。例如，装置2100可以被提供为一服务器或终端设备。参照图21，装置2100包括处理组件2122，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储组件2132所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件2122的执行的指令，例如应用程序。存储组件2132中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件2122被配置为执行指令，以执行上述方法。
装置2100还可以包括一个电源组件2126被配置为执行装置2100的电源管理，一个有线或无线网络接口2150被配置为将装置2100连接到网络，和一个输入输出接口2158（I/O接口）。装置2100可以操作基于存储在存储组件2132的操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM, LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储组件2132，上述计算机程序指令可由装置2100的处理组件2122执行以完成上述方法。
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、静态随机存取存储器（SRAM）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构（ISA）指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（FPGA）或可编程逻辑阵列（PLA），该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种压气机叶型的确定方法，其特征在于，所述压气机叶型包括前缘曲线、尾缘曲线、吸力面的n段曲线和压力面的m段曲线，所述方法包括：
根据输入参数，确定所述前缘曲线和所述尾缘曲线；
根据所述输入参数、所述前缘曲线和所述尾缘曲线，确定所述吸力面的n段曲线，所述n大于或等于3；
根据所述输入参数和所述吸力面的n段曲线，确定所述压力面的m段曲线，所述m大于或等于2，所述输入参数包括最大厚度点的位置和最大厚度，所述最大厚度点为所述吸力面的n段曲线上的任意一点，所述最大厚度为所述最大厚度点到所述压力面的m段曲线的最短距离；
所述m为2，所述根据所述输入参数和所述吸力面的n段曲线，确定所述压力面的m段曲线，包括：
根据所述吸力面的n段曲线、所述最大厚度和所述最大厚度点的位置，确定第六交点的信息，所述第六交点为所述压力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点；
根据所述前缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第一段曲线；并且，根据所述尾缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第二段曲线；
所述第六交点的信息包括所述第六交点的坐标和第八斜率，所述第八斜率为所述第六交点和第八目标点所确定的直线的斜率；所述根据所述前缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第一段曲线，包括：
根据所述前缘曲线，确定第五交点的坐标和第七斜率，所述第五交点为所述前缘曲线和所述压力面的第一段曲线之间的交点，所述第七斜率为所述第五交点和第七目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第五交点的坐标、所述第七斜率、所述第六交点的坐标和所述第八斜率，确定所述第七目标点的坐标和所述第八目标点的坐标；
根据所述第五交点的坐标、所述第七目标点的坐标、所述第八目标点的坐标和所述第六交点的坐标，确定所述压力面的第一段曲线；
所述第六交点的信息还包括第九斜率，所述第九斜率为所述第六交点和第九目标点所确定的直线的斜率；所述根据所述尾缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第二段曲线，包括：
根据所述尾缘曲线，确定第七交点的坐标和第十斜率，所述第七交点为所述尾缘曲线和所述压力面的第一段曲线之间的交点，所述第十斜率为所述第七交点和第十目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第六交点的坐标、所述第九斜率、所述第七交点的坐标和所述第十斜率，确定所述第九目标点的坐标和所述第十目标点的坐标；
根据所述第六交点的坐标、所述第九目标点的坐标、所述第十目标点的坐标和所述第七交点的坐标，确定所述压力面的第二段曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述n为3，所述根据所述输入参数、所述前缘曲线和所述尾缘曲线，包括：
根据所述输入参数和所述前缘曲线，确定所述吸力面的第一段曲线；并且，根据所述输入参数，确定所述吸力面的第二段曲线；并且，根据所述输入参数和所述尾缘曲线，确定所述吸力面的第三段曲线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输入参数包括第二交点的坐标和第二斜率，所述第二交点为所述吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，所述第二斜率为所述第二交点和第二目标点所确定的直线的斜率，所述根据所述输入参数和所述前缘曲线，确定所述吸力面的第一段曲线，包括：
根据所述前缘曲线，确定第一交点的坐标和第一斜率，所述第一交点为所述前缘曲线和所述吸力面的第一段曲线之间的交点，所述第一斜率为所述第一交点和第一目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第一交点的坐标、所述第一斜率、所述第二交点的坐标和所述第二斜率，确定所述第一目标点的坐标和所述第二目标点的坐标；
根据所述第一交点的坐标、所述第一目标点的坐标、所述第二目标点的坐标和所述第二交点的坐标，确定所述吸力面的第一段曲线。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输入参数包括第二交点的坐标、第三斜率、第三交点的坐标和第四斜率，所述第二交点为所述吸力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点，所述第三斜率为所述第二交点和第三目标点所确定的直线的斜率，所述第三交点为所述吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，所述第四斜率为所述第三交点和第四目标点所确定的直线的斜率，所述根据所述输入参数，确定所述吸力面的第二段曲线，包括：
根据所述第二交点的坐标、所述第三斜率、所述第三交点的坐标和所述第四斜率，确定所述第三目标点的坐标和所述第四目标点的坐标；
根据所述第二交点的坐标、所述第三目标点的坐标、所述第四目标点的坐标和所述第三交点的坐标，确定所述吸力面的第二段曲线。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输入参数包括第三交点的坐标和第五斜率，所述第三交点为所述吸力面的第二段曲线和第三段曲线之间的交点，所述第五斜率为所述第三交点和第五目标点所确定的直线的斜率，所述根据所述输入参数和所述尾缘曲线，确定所述吸力面的第三段曲线，包括：
根据所述尾缘曲线，确定第四交点的坐标和第六斜率，所述第四交点为所述吸力面的第三段曲线和所述尾缘曲线之间的交点，所述第六斜率为所述第四交点和第六目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第三交点的坐标、所述第五斜率、所述第四交点的坐标和所述第六斜率，确定所述第五目标点的坐标和所述第六目标点的坐标；
根据所述第三交点的坐标、所述第五目标点的坐标、所述第六目标点的坐标和所述第四交点的坐标，确定所述吸力面的第三段曲线。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前缘曲线和所述尾缘曲线均为椭圆曲线，所述输入参数包括前缘曲线的第一椭圆参数和尾缘曲线的第二椭圆参数，所述根据输入参数，确定所述前缘曲线和所述尾缘曲线，包括：
根据所述前缘曲线的第一椭圆参数，确定所述前缘曲线；并且，根据所述尾缘曲线的第二椭圆参数，确定所述尾缘曲线。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据不同的所述输入参数，确定多个不同的所述压气机叶型；
在多个不同的所述压气机叶型中确定目标叶型，所述目标叶型为满足预设约束条件且总压损失系数最小的所述压气机叶型，所述预设约束条件包括所述压气机叶型的最大厚度为第一定值，所述总压损失系数用于指示所述压气机叶型的气动性能。
8.一种压气机叶型的确定装置，其特征在于，所述压气机叶型包括前缘曲线、尾缘曲线、吸力面的n段曲线和压力面的m段曲线，所述装置包括：
第一确定模块，用于根据输入参数，确定所述前缘曲线和所述尾缘曲线；
第二确定模块，用于根据所述输入参数、所述前缘曲线和所述尾缘曲线，确定所述吸力面的n段曲线，所述n大于或等于3；
第三确定模块，用于根据所述输入参数和所述吸力面的n段曲线，确定所述压力面的m段曲线，所述m大于或等于2，所述输入参数包括最大厚度点的位置和最大厚度，所述最大厚度点为所述吸力面的n段曲线上的任意一点，所述最大厚度为所述最大厚度点到所述压力面的m段曲线的最短距离；
所述m为2，所述第三确定模块，还用于：
根据所述吸力面的n段曲线、所述最大厚度和所述最大厚度点的位置，确定第六交点的信息，所述第六交点为所述压力面的第一段曲线和第二段曲线之间的交点；
根据所述前缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第一段曲线；并且，根据所述尾缘曲线和所述第六交点的信息，确定所述压力面的第二段曲线；
所述第六交点的信息包括所述第六交点的坐标和第八斜率，所述第八斜率为所述第六交点和第八目标点所确定的直线的斜率；所述第三确定模块，还用于：
根据所述前缘曲线，确定第五交点的坐标和第七斜率，所述第五交点为所述前缘曲线和所述压力面的第一段曲线之间的交点，所述第七斜率为所述第五交点和第七目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第五交点的坐标、所述第七斜率、所述第六交点的坐标和所述第八斜率，确定所述第七目标点的坐标和所述第八目标点的坐标；
根据所述第五交点的坐标、所述第七目标点的坐标、所述第八目标点的坐标和所述第六交点的坐标，确定所述压力面的第一段曲线；
所述第六交点的信息还包括第九斜率，所述第九斜率为所述第六交点和第九目标点所确定的直线的斜率；所述第三确定模块，还用于：
根据所述尾缘曲线，确定第七交点的坐标和第十斜率，所述第七交点为所述尾缘曲线和所述压力面的第一段曲线之间的交点，所述第十斜率为所述第七交点和第十目标点所确定的直线的斜率；
根据所述第六交点的坐标、所述第九斜率、所述第七交点的坐标和所述第十斜率，确定所述第九目标点的坐标和所述第十目标点的坐标；
根据所述第六交点的坐标、所述第九目标点的坐标、所述第十目标点的坐标和所述第七交点的坐标，确定所述压力面的第二段曲线。
9.一种压气机叶型的确定装置，其特征在于，所述装置包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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- 2024-02-22 CN CN202410195582.7A patent/CN117763878B/zh active Active
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Also Published As
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| CN117763878A (zh) | 2024-03-26 |
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