[发明专利]掠扭式三维叶片扩压器及设计方法

权利要求书

1.掠扭式三维叶片扩压器，其特征是叶片前缘形状设计成掠形，叶片适应来流展向不同气流角而扭转，主叶片从进口至轴向出口设计为三维整体结构，通道后段设有分流叶片。

2.掠扭式三维叶片扩压器的设计方法，其特征是该方法包括如下步骤：

1）将扩压器通道沿展向，即叶高方向，分为n个截面，n≥5，相邻截面之间组成一个单元通道；

2）掠形前缘构造

通过掠角，该掠角定义为轴向Z与叶片前缘曲线每点切线所夹的锐角，逆时针为正，反之为负，掠角在±45°范围内，沿展向分布得到叶片掠形的前缘曲线，从而确定n个截面的子午流道前缘进口直径； 

3）通道构造角给定

根据来流气流角分布，确定各个截面进口处相应的叶片角，以各个截面的进口叶片角为基础给出相应的通道构造角分布；

4）单元通道设计

通道设计时通过相邻两个截面将整个扩压器通道分为n-1个单元通道，然后针对各个单元通道进行设计，根据步骤3）中给出的构成单元通道的两截面各自的通道构造角分布结合子午流道确定通道中心线；给定通道截面面积沿通道中心线变化确定单元通道形状；通过通道面积和通道构造角转化成通道的实际周向面积沿子午流道分布，则子午流道回转形成的环形的一个周期面积与实际面积之间的差值即为叶片，叶片中弧线与通道中心线形状相同，且两截面叶片厚度相同；

5）截面叶片修正

根据步骤4）完成n-1个单元通道设计后，除了截面1和截面n外其余截面叶片厚度皆存在两个值，取两者的平均值为该截面的叶片厚度；经上述处理后确定了n个截面的叶片形状，则获得包含扭转特征的一系列叶型；截掉每个截面小于步骤2）中相应截面子午流道进口直径的叶片，将每个叶片前缘重新倒圆，得到一系列叶型；

6）掠扭主叶片和分流叶片设计生成

将获得的n各截面上叶型拟合成三维掠扭叶片，截取叶片尾缘至前方30%～80%长度处的叶片，减薄形成分流叶片，完成掠/扭叶片式扩压器设计。