[发明专利]网格参数化方法及基于该网格参数化方法的轴流涡轮气动优化设计方法

权利要求书

1.一种网格参数化方法，其特征在于，包括：

根据叶轮机械气动分析网格的结构特点，将三维气动分析网格分解为不同叶展高度的二维截面气动分析网格；

设计所述二维截面气动分析网格控制体的拓扑结构，建立叶片设计参数与控制体节点坐标位移之间的关系；

根据所述设计参数与所述控制体节点坐标位移之间的关系将所述二维截面气动分析网格参数化；

在所述二维截面气动分析网格参数化的基础上，建立不同叶展高度的所述控制体；

根据所述设计参数与不同叶展高度的所述控制体节点坐标位移之间的关系将所述三维气动分析网格参数化；

所述设计所述二维截面气动分析网格控制体的拓扑结构，建立叶片设计参数与控制体节点坐标位移之间的关系；包括：

利用所述设计参数，根据叶型造型方法计算叶型点，并建立叶片型线控制节点；

根据流道特点建立流道控制节点；

建立所述流道控制节点与所述叶片型线控制节点的关联移动。

2.根据权利要求1所述的网格参数化方法，其特征在于，所述利用所述设计参数，根据叶型造型方法计算叶型点，并建立叶片型线控制节点；包括：

以所述叶片轴向弦长L_w、安装角γ、进口气流角β₁、出口气流角β₂以及中弧线曲线控制点权重作为设计参数；

根据几何关系通过所述叶片轴向弦长L_w、安装角γ、进口气流角β₁、出口气流角β₂确定中弧线控制点p₁，p₂，p₃；

由所述中弧线控制点p₁，p₂，p₃及所述中弧线曲线控制点权重确定中弧线；

等分所述中弧线，并确定等分点的曲线坐标，所述等分点的曲线坐标即为叶型点；

根据所述叶型点和所述叶片的型线厚度分布确定所述叶片型线控制节点。

3.根据权利要求2所述的网格参数化方法，其特征在于，所述根据几何关系通过所述叶片轴向弦长L_w、安装角γ、进口气流角β₁、出口气流角β₂确定中弧线控制点p₁，p₂，p₃；包括：

根据所述叶片位置给出所述控制点p₁的坐标(x₁，y₁)；

所述控制点p₂坐标(x₂，y₂)的计算公式为：

x₂＝L_w/cosγ/sin(180-β₁-β₂)·sin(β₂-γ)·sin(90+β₁)+x₁

y₂＝L_w/cosγ/sin(180-β₁-β₂)·sin(β₂-γ)·cos(90+β₁)+y₁

所述控制点p₃坐标(x₃，y₃)的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的网格参数化方法，其特征在于，所述根据流道特点建立流道控制节点；包括：

根据所述二维截面气动分析网格控制体的流道轮廓，结合所述叶片型线控制节点的位置，建立所述流道控制节点。

5.根据权利要求1所述的网格参数化方法，其特征在于，所述建立所述流道控制节点与所述叶片型线控制节点的关联移动；包括：

将所述叶型点、叶片型线控制节点和所述流道控制节点分为前缘控制点、吸力面控制点、中弧线控制点、压力面控制点和尾缘控制点；

通过变形方法建立所述控制点之间的关联移动。