[發明專利]風扇組件的造型方法

有效

• 申請號: 201811586245.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN111435399B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 楊小賀;裴小萌;劉世文
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;F04D29/38
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 師曉芳

1.一種風扇組件的造型方法，所述風扇組件包括輪轂、機匣以及設置于所述輪轂和所述機匣之間的多個葉片，相鄰兩個所述葉片的壓力面和吸力面形成流通通道，其特征在于，所述造型方法包括構建葉柵通道內非軸對稱端壁曲面，所述構建葉柵通道內非軸對稱端壁曲面包括如下步驟：

利用葉片端區雙流路的流路設計方法來確定初始軸對稱曲面半徑和非軸對稱曲面的凹曲面最低點半徑；

根據初始軸對稱曲面半徑和所述凹曲面最低點半徑構建葉柵通道內非軸對稱端壁曲面，根據初始軸對稱曲面半徑和所述凹曲面最低點半徑構建葉柵通道內非軸對稱端壁曲面包括利用多段式凹形曲線造型方法來構建葉柵通道內非軸對稱端壁曲面，所述多段式凹形曲線造型方法包括：在同一軸向位置處計算葉型壓力面周向角度和吸力面周向角度；從吸力面到壓力面的角度范圍內按三個角度子區間分別構造第一曲線段、第二曲線段和第三曲線段，所述第一曲線段的兩個端點半徑分別為初始軸對稱曲面半徑和凹曲面最低點半徑，所述第二曲線段為等半徑區且半徑為凹曲面最低點半徑，所述第三曲線段的兩個端點半徑分別為凹曲面最低點半徑和初始軸對稱曲面半徑；利用角度半徑控制公式來分別構造所述第一曲線段、所述第二曲線段和所述第三曲線段，其中：

構造所述第一曲線段的角度半徑控制公式為：

r＝A_pθ²+B_pθ+C_p

r_C＝A_p(θ_p+θ₁)²+B_p(θ_p+θ₁)+C_p

其中，r為第一曲線段的控制點的半徑，θ為第一曲線段的控制點的周向角度，r_A為初始軸對稱曲面半徑，r_C為凹曲面最低點半徑，θ_p為葉型壓力面的周向角度，θ₁為第一曲線段的兩個端點之間的周向角度差；

構造所述第二曲線段的角度半徑控制公式為：r＝r_C

其中，r為第二曲線段的控制點的半徑，r_C為凹曲面最低點半徑；

構造所述第三曲線段的角度半徑控制公式為：

r＝A_sθ²+B_sθ+C

r_C＝A_s(θ_s+θ₃)²+B_s(θ_s+θ₃)+C_s

其中，A_p、B_p、C_p、A_s、B_s、C_s為設定值；r為第三曲線段的控制點的半徑，θ為第三曲線段的控制點的周向角度，r_A為初始軸對稱曲面半徑，r_C為凹曲面最低點半徑，θ_s為葉型吸力面的周向角度，θ₃為第三曲線段的兩個端點之間的周向角度差；

在多個軸向位置處構建凹形曲線并將每個軸向位置的凹形曲線連接起來即形成凹形端壁曲面。

2.根據權利要求1所述的風扇組件的造型方法，其特征在于，所述葉片端區雙流路的流路設計方法包括：

確定葉片前緣和葉片尾緣之間的初始軸對稱常規流路并根據所述初始軸對稱常規流路確定所述初始軸對稱曲面半徑；

在所述葉片尾緣處不超過5％根部軸向位置的距離內，使所述非軸對稱曲面的凹曲面流路與所述初始軸對稱常規流路重合來得到凹曲面流路，并根據所述凹曲面流路確定所述凹曲面最低點半徑。

3.根據權利要求1或2所述的風扇組件的造型方法，其特征在于，所述風扇組件還包括帽罩，所述造型方法還包括在構建葉柵通道內非軸對稱端壁曲面后構建帽罩導流錐曲面。