[發(fā)明專利]一種軸流式壓氣機葉片的逆向造型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810471296.3
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108717485B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧慶鋒;李冬;劉云寧;羅銘聰;萬新超;王琦;初曙光;孫勇;任蘭學(xué);洪青松
• 申請（專利權(quán)）人: 中船重工龍江廣瀚燃氣輪機有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;F04D29/38
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務(wù)所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

本發(fā)明屬于發(fā)動機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軸流式壓氣機葉片的逆向造型方法，將已有的一個軸流壓氣機葉片模型，按照從葉根到葉頂?shù)乳g距的方法創(chuàng)建葉片截面曲線，然后將葉片截面曲線以點坐標(biāo)的信息表達并輸出，理論上點的數(shù)量越多，截面曲線的信息就會表達的越準(zhǔn)確，但是考慮到數(shù)據(jù)處理的工作量，一般會給每一層截面曲線定義200左右的節(jié)點，最后再將節(jié)點坐標(biāo)的信息輸出成類似于.curve文件或者.geomturbo文件的離散點文本文件.curve文件的格式是將壓氣機葉片的截面曲線整個表達出來，而.geomturbo文件的格式是將壓氣機葉片曲面分割成壓力面曲面和吸力面曲面，然后分別截取截面曲線并分別表達出來。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于發(fā)動機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軸流式壓氣機葉片的逆向造型方法。

背景技術(shù)：

壓氣機是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片給空氣作功以提高空氣壓力的部件，壓氣機可分為離心式與軸流式兩大類，兼有兩類特點的稱為混合式壓氣機。其中軸流式壓氣機的特點是氣流方向基本與葉輪旋轉(zhuǎn)軸線平行，它由轉(zhuǎn)子和靜子兩部分組成，并且大多采用多級聯(lián)合的形式。

壓氣機是航空發(fā)動機以及其他燃氣渦扇發(fā)動機的核心部件，其性能直接影響整機的性能指標(biāo)。在影響壓氣機的各項因素中，多年以來的工程實踐已經(jīng)證明，壓氣機葉片的幾何形狀對壓氣機的整體性能起著非常關(guān)鍵的作用，但是依靠當(dāng)前空氣動力學(xué)方面的技術(shù)，想要設(shè)計得到一個高性能的壓氣機葉片模型依然難度很大，所以軸流式壓氣機葉片曲面造型方面一直是壓氣機研制中的一個瓶頸。

隨著航空發(fā)動機與葉輪機械技術(shù)的發(fā)展，軸流式壓氣機葉片的設(shè)計和造型方式已經(jīng)多種多樣，但是隨著設(shè)計技術(shù)的積累，如今已經(jīng)出現(xiàn)很多在已有比較成熟的軸流式壓氣機葉片基礎(chǔ)上進行葉片曲面優(yōu)化改進的逆向造型方式，這種方式能夠節(jié)省很多的人力物力及時間，而且逆向設(shè)計得到的軸流式壓氣機葉片性能往往都有比較可靠的保證。軸流式壓氣機葉片曲面的逆向造型技術(shù)迎合了軸流式壓氣機葉片造型發(fā)展的需求，由于逆向造型的曲面契合度高，所以其發(fā)展前景非常廣闊，但是逆向曲面造型技術(shù)困難重重，很多情況下逆向出來的壓氣機葉片的效果也并不理想，所以軸流式壓氣機葉片造型領(lǐng)域急需一種能夠穩(wěn)定快捷的逆向造型技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種軸流式壓氣機葉片的逆向造型方法，從而有效提高壓氣機葉片的設(shè)計效率，進而能夠在更短的時間內(nèi)設(shè)計出高性能的軸流式壓氣機。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種軸流式壓氣機葉片的逆向造型方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、使用TurboExchanger軟件內(nèi)部集成的功能模塊，讀取葉片截面曲線的點坐標(biāo)信息文件，然后在TurboExchanger軟件中創(chuàng)建出每一個空間點的特征和截面曲線；如果讀取的是類似.curve的數(shù)據(jù)格式文件，TurboExchanger會按照數(shù)據(jù)文件中的順序，一層一層的創(chuàng)建出葉片截面曲線空間點的特征，每創(chuàng)建一層葉型截面曲線的空間點，TurboExchanger就會穿過這一層的空間點特征創(chuàng)建出一條葉型截面曲線；如果讀取的是類似.geomturbo格式的數(shù)據(jù)文件，TurboExchanger會按照數(shù)據(jù)文件中的順序，先對壓氣機葉片的壓力面曲面一層一層的創(chuàng)建空間點的特征，每創(chuàng)建一層空間點特征，TurboExchanger就會穿過這一層的空間點特征創(chuàng)建出一條壓力面截面曲線，然后再對吸力面曲面一層一層的創(chuàng)建空間點的特征，再創(chuàng)建出一條條吸力面截面曲線；

步驟二、當(dāng)把所有的截面曲線創(chuàng)建出來之后，TurboExchanger會將一系列的葉型截面曲線耦合起來，創(chuàng)建出初始的壓氣機葉片曲面，如果使用的是類似.curve的數(shù)據(jù)格式文件，創(chuàng)建出來的壓氣機葉片曲面就是一整個曲面；如果使用的是類似.geomturbo的數(shù)據(jù)格式文件，創(chuàng)建出來的壓氣機葉片曲面就是壓力面和吸力面兩個曲面；