申请/专利权人：中国科学院工程热物理研究所

申请日：2024-04-10

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118228633A

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F30/17;G06F30/15;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.21#公开

摘要：本发明公开了一种控制低雷诺数下压气机角区流动分离的叶片造型方法，用于改善高空低雷诺数条件下压气机的气动性能。该叶片造型方法通过对具有大曲率和强烈逆压梯度的压气机叶片进行空间离散，获得能够充分表征叶片三维几何结构的空间数据点集，确定各个离散点处壁面法向矢量并生成局部正弦型的三维凸起造型，然后将上述几何变形映射到原光滑叶片表面，最终得到具有规则空间分布的压气机叶片局部三维造型。上述叶片造型能够有效削弱低雷诺数下叶片边界层与角区二次流的干涉强度，降低压气机角区三维掺混损失。该发明能直接应用于高空状态下中小型航空发动机压气机叶片设计，改善高空压气机部件气动性能。

主权项：1.一种控制低雷诺数下压气机角区流动分离的叶片造型方法，用于改善高空低雷诺数条件下压气机的气动性能，其特征在于，所述叶片造型方法在实施时至少包括如下步骤：SS1.对原始光滑压气机叶片的几何外形进行空间离散，并获得不同展向位置处叶片吸力面压力面的离散点的三维坐标xjj＝1，2，3，形成能够充分表征压气机叶片三维几何结构的空间数据点集{xj}；SS2.针对步骤SS1构建的表征压气机叶片三维几何结构的空间数据点集{xj}，确定每个离散点处所对应的当地叶片壁面单位法向矢量以确保构造的局部三维造型能够沿叶片表面法向生成；SS3.基于空间分布规律，为每个离散点定义一个三维粗糙度元素的空间分布形态，该分布形态的构造函数表示为：ywall＝max0,k·fx,z其中，ywall表示粗糙度元素大小，k为粗糙度元素的峰值，x,z分别为粗糙度元素的流向和展向坐标，fx,z为定义粗糙度元素形状和分布的函数；SS4.确定粗糙度元素在叶片吸力面或压力面上的空间分布位置，所述空间分布位置覆盖整个叶片表面或分布在叶片表面的预设区域；SS5.将每个离散点处的粗糙度元素通过映射函数映射到光滑压气机叶片表面上，获得具有空间分布规律的三维粗糙度叶片几何外形，完成压气机叶片局部的三维造型，所述映射函数的表达式为： 其中：xj′j＝1，2，3即为压气机叶片局部三维造型的空间坐标。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院工程热物理研究所 一种控制低雷诺数下压气机角区流动分离的叶片造型方法

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