[发明专利]叶片形状的构造方法、叶片以及计算机设备

权利要求书

1.一种叶片形状的构造方法，其特征在于，包括：

e.输入设计参数，所述设计参数至少包括轴向弦长、几何进气角和几何出气角；构建截面的中弧线的曲率沿弧长分布函数，根据所述中弧线的曲率得到所述截面的中弧线，其中，利用所述中弧线的曲率与折转角之间的关系，由以下公式得到所述中弧线：

其中κ为曲率，m为修正系数，以保证积分得到的折转角值与几何进、出口角一致；将得到的折转角分布再进行一次数值积分，得到截面的中弧线；

f.将所述e中的所述截面的厚度分布叠加于中弧线上，得到该截面的二维叶型；

g.对所述f得到的二维叶型进行测试，若未满足设计要求，改变控制点的所述中弧线曲率，重复所述e、f直至得到满足设计要求的二维叶型；

h.重复所述e、f、g，生成系列的基元叶片的二维叶型，生成一系列的径向基元叶型，对所述系列的径向基元叶型进行三维叠加，形成三维叶片；

其中，在所述e，在平面直角坐标系构造一条由至少五个控制点确定的三次非均匀B样条曲线，定义中弧线曲率沿弧长的分布函数。

2.如权利要求1所述的构造方法，其特征在于，包括：

在所述f中，得到该截面的二维叶型后，采用一条三阶Bezier曲线得到该二维叶型的前/尾缘的叶型型线，具体如下

生成从前/尾缘点到吸/压力面中间厚度分布的起/止点，

给定前/尾缘部分的长度、前缘点处的曲率半径，

利用前/尾缘点与吸/压力面中间厚度分布斜率连续、曲率连续的条件，经过迭代，即可确定Bezier曲线的控制点坐标，从而确定前/后缘局部的叶型型线。

3.如权利要求1所述的构造方法，其特征在于，采用以下公式的多级递推的方法生成所述三次非均匀B样条曲线：

其中d_i(i＝0,1,...,n)为控制点坐标，k＝3为曲线的次数，节点矢量为U＝[u₀,u₁,...,u_n+k+1]；

采用Hartley-Judd方法生成节点矢量，令首末节点为三重节点，采用如下：

其中：

式中l_j＝|d_i-d_i-1|,(i＝1,2,...,n)为控制多边形的边长；

利用公式2生成节点矢量后，代入公式1的递推公式，生成中弧线曲率的分布。

4.如权利要求1所述的构造方法，其特征在于，所述f中，对构造的截面的厚度分布进行插值，以进行厚度分布叠加。

5.如权利要求4所述的构造方法，其特征在于，采用以下公式的连分式插值法进行所述插值：

对目标插值点构建函数连分式：

并满足：

利用如下递推公式计算b_j的值：

从而由连分式计算出目标函数的插值点坐标。

6.一种叶片，其特征在于，所述叶片的形状由权利要求1-5任意一项所述的构造方法构造。

7.一种用于构造叶片形状的计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5任意一项所述的构造方法的步骤。