一种轴流压气机端部弯曲静叶片设计方法与流程

技术特征：
1.一种轴流压气机端部弯曲静叶片设计方法，其特征是：(1)静叶沿径总压损失设计：在s2反问题通流设计中，给定静叶片沿径向的总压损失分布，通过采用流线曲率法进行轴流压气机典型s2流面的反问题求解，获得压气机各级动、静叶片的沿径气动参数分布结果；(2)静叶片造型设计：基于设计对象静叶片的沿径气动参数分布结果，给定静叶片沿径向的初始进口攻角分布，并给定静叶片的积叠方式以及叶片积叠线的端区弯角、弯高，完成叶片造型；(3)压气机三维cfd计算分析：通过三维cfd计算，获得压气机在设计点以及重点关注工况下的内部流场状态，并根据具体分析结果，对步骤(1)、(2)中需要调整的给定参数进行修正；通过以上步骤的反复迭代，获得能够有效控制端区流动的最终叶片造型方案。2.根据权利要求1所述的一种轴流压气机端部弯曲静叶片设计方法，其特征在于：步骤(1)中所述的给定静叶片沿径向的总压损失分布，是在s2反问题通流设计中给定静叶片总压恢复系数沿径向的分布情况。3.根据权利要求1所述的一种轴流压气机端部弯曲静叶片设计方法，其特征在于：步骤(2)中所述的给定静叶片的积叠方式，采用重心积叠方式。4.根据权利要求1所述的一种轴流压气机端部弯曲静叶片设计方法，其特征在于：步骤(2)中所述的叶片积叠线，采用如下形式：叶片两侧端区采用bezier曲线，中部区域采用直线，并光滑连续过渡，即bezier曲线 直线 bezier曲线的方式。5.根据权利要求1所述的一种轴流压气机端部弯曲静叶片设计方法，其特征在于：步骤(2)中所述的端区弯角、弯高，采用如下定义：在子午面法向方向上：弯角：叶片积叠线中bezier曲线区域在起始点切线与径向的夹角；弯高：叶片积叠线中bezier曲线区域的起始点到bezier曲线与直线段连接点之间的径向距离。6.根据权利要求1所述的一种轴流压气机端部弯曲静叶片设计方法，其特征在于：步骤(3)中所述的对步骤(1)、(2)中需要调整的给定参数进行修正，包括：提取静叶片总压恢复系数沿径分布结果，修正静叶片沿径总压损失分布；提取静叶片进口气流角沿径分布结果，修正静叶片沿径进口攻角分布；提取静叶片静压沿径分布结果，结合总压恢复系数沿径分布结果，修正端区弯角、弯高。

技术总结
本发明的目的在于提供一种轴流压气机端部弯曲静叶片设计方法，通过在S2反问题通流设计中进行沿径总压损失分布设计，在叶片造型设计中进行积叠线控制参数设计，完成静叶片的叶片造型；并通过三维CFD计算分析对总压损失与控制参数进行修正，获得能够有效控制端区流动的最终静叶片造型方案。本发明充分考虑了轴流压气机在多级环境下静叶片叶栅槽道内部流动的端区损失与攻角匹配，从而实现了对压气机静叶片端区流动的高效控制，有效提高了压气机的气动性能；可直接集成至现有的压气机气动设计体系中，能够有效提升设计精度，缩短设计周期，十分适合实际工程应用。本发明同样适用于各种工业用轴流压缩机、航空发动机轴流压气机/风扇的气动设计过程。扇的气动设计过程。扇的气动设计过程。


技术研发人员：王琦 张舟 毛冬岩 王慧杰 王旭
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0三研究所
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2021/10/29