[發(fā)明專利]軸流風(fēng)扇、設(shè)計(jì)軸流風(fēng)扇的三維葉片的方法及計(jì)算機(jī)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611258690.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN108268672B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐坤豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 格朗吉斯鋁業(yè)（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06T17/00;F04D29/38
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 鐘勝光

1.一種用于設(shè)計(jì)軸流風(fēng)扇的三維葉片的方法，包括：

獲取所述三維葉片的多個(gè)橫截面；以及

基于所述多個(gè)橫截面，獲得所述三維葉片，

其中，獲取所述多個(gè)橫截面中的每個(gè)橫截面包括以下操作：

獲取所述橫截面的弦長(zhǎng)；

基于所獲取的所述橫截面的弦長(zhǎng)、預(yù)設(shè)的所述橫截面的最大厚度以及基礎(chǔ)翼型曲線的弦長(zhǎng)和最大厚度，計(jì)算所述橫截面的弦長(zhǎng)縮放因子和厚度縮放因子；

根據(jù)所述弦長(zhǎng)縮放因子和所述厚度縮放因子，對(duì)所述基礎(chǔ)翼型曲線進(jìn)行縮放，以獲取該橫截面，

其中，獲取所述橫截面的弦長(zhǎng)的步驟包括：

針對(duì)在所述三維葉片的軸向投影區(qū)域中分割出的、與所述軸流風(fēng)扇的輪轂的轉(zhuǎn)軸同心的多條圓弧線中的每一條圓弧線執(zhí)行以下步驟，其中所述多條圓弧線中的每一條圓弧線對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)橫截面中相應(yīng)的一個(gè)橫截面：

將該圓弧線沿著軸向拉伸，以獲得曲面，所述曲面包括與所述三維葉片的尾緣線相交的第一側(cè)邊和與所述三維葉片的前緣線相交的第二側(cè)邊；

以所述第一側(cè)邊和所述第二側(cè)邊中的一側(cè)邊為基準(zhǔn)，將所述曲面轉(zhuǎn)換成平面；

以所述圓弧線與所述尾緣線的交點(diǎn)為起點(diǎn)，根據(jù)針對(duì)所述交點(diǎn)的預(yù)設(shè)角度，確定與該起點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的弦在所述第一側(cè)邊和所述第二側(cè)邊中的另一側(cè)邊上的終點(diǎn)；以及

計(jì)算所述弦的起點(diǎn)到終點(diǎn)的長(zhǎng)度，作為所述橫截面的弦長(zhǎng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，針對(duì)每一個(gè)交點(diǎn)的預(yù)設(shè)角度是在由所述起點(diǎn)和所述終點(diǎn)構(gòu)成的弦與所述輪轂的轉(zhuǎn)軸之間的角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，獲得所述多個(gè)橫截面中的每個(gè)橫截面的步驟還包括：以與所述轉(zhuǎn)換步驟相逆的方式，將縮放后的所述基礎(chǔ)翼型曲線從平面轉(zhuǎn)換到曲面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，將縮放后的所述基礎(chǔ)翼型曲線從平面轉(zhuǎn)換到曲面的步驟包括：將縮放后的所述基礎(chǔ)翼型曲線從平面笛卡爾坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到圓柱坐標(biāo)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于所述多個(gè)橫截面來獲得所述三維葉片包括：對(duì)所述多個(gè)橫截面進(jìn)行光滑掃掠，以獲得所述三維葉片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)橫截面為大于等于7個(gè)橫截面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基礎(chǔ)翼型曲線是從NACA數(shù)據(jù)庫中獲得的。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中，所述弦長(zhǎng)縮放因子是通過將所述橫截面的弦長(zhǎng)與所述基礎(chǔ)翼型曲線的弦長(zhǎng)相除而獲得的；所述厚度縮放因子是通過將預(yù)設(shè)的所述橫截面的最大厚度與所述基礎(chǔ)翼型曲線的最大厚度相除而獲得的。

9.一種軸流風(fēng)扇，包括：

輪轂；以及

與所述輪轂連接的多個(gè)三維葉片，所述多個(gè)三維葉片中的每一個(gè)是根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法獲得的。

10.一種用于設(shè)計(jì)軸流風(fēng)扇的三維葉片的計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：

存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：

獲取所述三維葉片的多個(gè)橫截面；以及

基于所述多個(gè)橫截面，獲得所述三維葉片，

其中，獲取所述多個(gè)橫截面中的每個(gè)橫截面包括以下操作：

獲取所述橫截面的弦長(zhǎng)；

基于所獲取的所述橫截面的弦長(zhǎng)、預(yù)設(shè)的所述橫截面的最大厚度以及基礎(chǔ)翼型曲線的弦長(zhǎng)和最大厚度，計(jì)算所述橫截面的弦長(zhǎng)縮放因子和厚度縮放因子；

根據(jù)所述弦長(zhǎng)縮放因子和所述厚度縮放因子，對(duì)所述基礎(chǔ)翼型曲線進(jìn)行縮放，以獲取該橫截面

其中，獲取所述橫截面的弦長(zhǎng)包括：

針對(duì)在所述三維葉片的軸向投影區(qū)域中分割出的、與所述軸流風(fēng)扇的輪轂的轉(zhuǎn)軸同心的多條圓弧線中的每一條圓弧線執(zhí)行以下步驟，其中所述多條圓弧線中的每一條圓弧線對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)橫截面中相應(yīng)的一個(gè)橫截面：

將該圓弧線沿著軸向拉伸，以獲得曲面，所述曲面包括與所述三維葉片的尾緣線相交的第一側(cè)邊和與所述三維葉片的前緣線相交的第二側(cè)邊；

以所述第一側(cè)邊和所述第二側(cè)邊中的一側(cè)邊為基準(zhǔn)，將所述曲面轉(zhuǎn)換成平面；

以所述圓弧線與所述尾緣線的交點(diǎn)為起點(diǎn)，根據(jù)針對(duì)所述交點(diǎn)的預(yù)設(shè)角度，確定與該起點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的弦在所述第一側(cè)邊和所述第二側(cè)邊中的另一側(cè)邊上的終點(diǎn)；以及

計(jì)算所述弦的起點(diǎn)到終點(diǎn)的長(zhǎng)度，作為所述橫截面的弦長(zhǎng)。