[發明專利]一種貫流式錐形空間導葉三維密合設計方法和裝置

無效

• 申請號: 201010592666.2
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102054099A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 樊紅剛;李鳳超;陳乃祥
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

1.一種貫流式錐形空間導葉三維密合設計方法，其特征在于，所述方法包括：

選定導葉葉型的二維軸面流道形狀；

在選定的二維軸面流道內劃分網格，獲取有限個離散的計算節點二維坐標(r，z)；其中，垂直于流向的網格是經過導葉旋轉中心點O_g的直線；

獲取各計算節點上的葉片厚度(t_θ)值；

獲取各計算節點上的速度矩(v_θr)值；

依據所獲取的各計算節點的二維坐標(r，z)、葉片厚度(t_θ)值、速度矩(v_θr)值，獲取葉片正面和背面上各計算節點的三維坐標(r，θ，z)；

判斷導葉出口邊與導葉頭部區域內選定為密合基線的網格線是否共面：

若是，則輸出各計算節點的三維坐標(r，f，z)；

若否，則調整速度矩值，直到判定為共面；其中，判定結果在預設收斂精度范圍即為共面；

將密合基線和出口邊上各節點的角坐標分別按其平均值調整為直線，并對其余網格節點進行線性調整，獲取最終的三維導葉形狀(r，f’，z)。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述選定導葉葉型的二維軸面流道形狀，包括以下子步驟：

確定導葉旋轉中心點O_g；

確定漿葉旋轉中心點O_r；

確定導葉高度b₀；

確定導葉旋轉軸與轉輪旋轉軸的傾角α；

確定進口邊與出口邊的軸面夾角β。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：

所述出口邊選定為經過導葉旋轉中心O_g點的直線。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

采用單純性加速法調整速度矩值。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述選定為密合基線的網格線為兩條或三條。

6.一種貫流式錐形空間導葉三維密合設計裝置，其特征在于，所述裝置包括：

第一選定模塊，用于選定導葉葉型的二維軸面流道形狀；

第一獲取模塊，用于在選定的二維軸面流道內劃分網格，獲取有限個離散的計算節點二維坐標(r，z)；其中，垂直于流向的網格是經過導葉旋轉中心點O_g的直線；

第二獲取模塊，用于獲取各計算節點上的葉片厚度(t_θ)值；

第三獲取模塊，用于獲取各計算節點上的速度矩(v_θr)值；

第四獲取模塊，用于依據所獲取的各計算節點的二維坐標(r，z)、葉片厚度(t_θ)值、速度矩(v_θr)值，獲取葉片正面和背面上各計算節點的三維坐標(r，θ，z)；

判定模塊，用于判斷導葉出口邊與導葉頭部區域內選定為密合基線的網格線是否共面；其中，判定結果在預設收斂精度范圍即為共面；

第一處理模塊，用于當判定模塊判定為是時，輸出各計算節點的三維坐標(r，f，z)；

第二處理模塊，用于當判定模塊判定為否時，調整速度矩值，直到判定為共面；

第五獲取模塊，用于將密合基線和出口邊上各節點的角坐標分別按其平均值調整為直線，并對其余網格節點進行線性調整，獲取最終的三維導葉形狀(r，f’，z)。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一選定模塊具體包括以下子模塊：

第一確定子模塊，用于確定導葉旋轉中心點O_g；

第二確定子模塊，用于確定漿葉旋轉中心點O_r；

第三確定子模塊，用于確定導葉高度b₀；

第四確定子模塊，用于確定導葉旋轉軸與轉輪旋轉軸的傾角α；

第五確定子模塊，用于確定進口邊與出口邊的軸面夾角β。

8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于：

所述出口邊選定為經過導葉旋轉中心O_g點的直線。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于：

采用單純性加速法調整速度矩值。

10.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于：

所述選定為密合基線的網格線為兩條或三條。