[发明专利]轴流风扇、设计轴流风扇的三维叶片的方法及计算机设备

权利要求书

1.一种用于设计轴流风扇的三维叶片的方法，包括：

获取所述三维叶片的多个横截面；以及

基于所述多个横截面，获得所述三维叶片，

其中，获取所述多个横截面中的每个横截面包括以下操作：

获取所述横截面的弦长；

基于所获取的所述横截面的弦长、预设的所述横截面的最大厚度以及基础翼型曲线的弦长和最大厚度，计算所述横截面的弦长缩放因子和厚度缩放因子；

根据所述弦长缩放因子和所述厚度缩放因子，对所述基础翼型曲线进行缩放，以获取该横截面，

其中，获取所述横截面的弦长的步骤包括：

针对在所述三维叶片的轴向投影区域中分割出的、与所述轴流风扇的轮毂的转轴同心的多条圆弧线中的每一条圆弧线执行以下步骤，其中所述多条圆弧线中的每一条圆弧线对应于所述多个横截面中相应的一个横截面：

将该圆弧线沿着轴向拉伸，以获得曲面，所述曲面包括与所述三维叶片的尾缘线相交的第一侧边和与所述三维叶片的前缘线相交的第二侧边；

以所述第一侧边和所述第二侧边中的一侧边为基准，将所述曲面转换成平面；

以所述圆弧线与所述尾缘线的交点为起点，根据针对所述交点的预设角度，确定与该起点相对应的弦在所述第一侧边和所述第二侧边中的另一侧边上的终点；以及

计算所述弦的起点到终点的长度，作为所述横截面的弦长。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，针对每一个交点的预设角度是在由所述起点和所述终点构成的弦与所述轮毂的转轴之间的角度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述多个横截面中的每个横截面的步骤还包括：以与所述转换步骤相逆的方式，将缩放后的所述基础翼型曲线从平面转换到曲面。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，将缩放后的所述基础翼型曲线从平面转换到曲面的步骤包括：将缩放后的所述基础翼型曲线从平面笛卡尔坐标系转换到圆柱坐标系。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述多个横截面来获得所述三维叶片包括：对所述多个横截面进行光滑扫掠，以获得所述三维叶片。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个横截面为大于等于7个横截面。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基础翼型曲线是从NACA数据库中获得的。

8.根据权利要求1所述方法，其中，所述弦长缩放因子是通过将所述横截面的弦长与所述基础翼型曲线的弦长相除而获得的；所述厚度缩放因子是通过将预设的所述横截面的最大厚度与所述基础翼型曲线的最大厚度相除而获得的。

9.一种轴流风扇，包括：

轮毂；以及

与所述轮毂连接的多个三维叶片，所述多个三维叶片中的每一个是根据权利要求1-8中任一项所述的方法获得的。

10.一种用于设计轴流风扇的三维叶片的计算机设备，包括：

存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取所述三维叶片的多个横截面；以及

基于所述多个横截面，获得所述三维叶片，

其中，获取所述多个横截面中的每个横截面包括以下操作：

获取所述横截面的弦长；

基于所获取的所述横截面的弦长、预设的所述横截面的最大厚度以及基础翼型曲线的弦长和最大厚度，计算所述横截面的弦长缩放因子和厚度缩放因子；

根据所述弦长缩放因子和所述厚度缩放因子，对所述基础翼型曲线进行缩放，以获取该横截面

其中，获取所述横截面的弦长包括：

针对在所述三维叶片的轴向投影区域中分割出的、与所述轴流风扇的轮毂的转轴同心的多条圆弧线中的每一条圆弧线执行以下步骤，其中所述多条圆弧线中的每一条圆弧线对应于所述多个横截面中相应的一个横截面：

将该圆弧线沿着轴向拉伸，以获得曲面，所述曲面包括与所述三维叶片的尾缘线相交的第一侧边和与所述三维叶片的前缘线相交的第二侧边；

以所述第一侧边和所述第二侧边中的一侧边为基准，将所述曲面转换成平面；

以所述圆弧线与所述尾缘线的交点为起点，根据针对所述交点的预设角度，确定与该起点相对应的弦在所述第一侧边和所述第二侧边中的另一侧边上的终点；以及

计算所述弦的起点到终点的长度，作为所述横截面的弦长。