[发明专利]一种压气机叶型设计方法及压气机叶型

权利要求书

1.一种压气机叶型设计方法，其特征在于，包括：

确定用于构造吸力面型线的两段三次Bezier曲线的控制点，确定用于构造叶型厚度分布的两段三次多项式系数；

根据所述两段三次Bezier曲线的控制点构建吸力面型线，根据所述两段三次多项式系数构建厚度分布方程；

根据所述吸力面型线选取吸力面上的多个型值点，根据所述厚度分布方程叠加多个型值点对应的相对吸力面型线位置厚度，得到构成压力面的多个型值点；

采用两段三次Bezier曲线拟合所述压力面的多个型值点，构建压力面型线；

采用两段三次Bezier曲线构造曲率连续的前缘，构造尾缘；

其中，所述确定用于构造吸力面型线的两段三次Bezier曲线的控制点还包括：

控制点满足所述两段三次Bezier曲线在连接点处曲率连续条件，所述两段三次Bezier曲线满足在连接点处的一阶导数连续和二阶导数连续；

所述确定用于构造叶型厚度分布的两段三次多项式系数还包括：

控制两段三次多项式在最大厚度位置处连接，所述两段三次多项式在连接点处的边界条件为：所述两段三次多项式在连接点处函数值相等，和所述两段三次多项式在连接点处二阶导数相等，和所述两段三次多项式在连接点处一阶导数均为零；

所述根据所述两段三次多项式系数构建厚度分布方程，步骤包括：

根据所述吸力面的初始型线在吸力面上选取多个型值点，通过所述多个型值点中的每一个型值点的法线与压力面的初始型线的交点，所述每一个型值点与所述交点之间的线段长度为所述每一个型值点的厚度，从而得到所述多个型值点中的每一个型值点的厚度；

将所述多个型值点的位置转换为相对吸力面型线位置，得到多个相对吸力面型线位置厚度，所述多个相对吸力面型线位置厚度构成所述厚度分布方程；

所述采用两段三次Bezier曲线构造曲率连续的前缘，步骤包括：

以吸力面的起点作为吸力面与前缘的连接点，通过该连接点作吸力面与压力面的内切圆，该内切圆与压力面相交于一切点；

以该切点作为前缘与压力面的连接点，以该起点与该切点构成的线段的中垂线作为延伸方向，将该线段的中点沿该延伸方向平移得到前缘点；

将前缘点作为两段三次Bezier曲线的连接点，使前缘点处的一阶导数等于该起点与该切点构成的直线的斜率，并且使两段三次Bezier曲线在前缘点、切点与吸力面的起点处都满足曲率连续要求；

采用两段三次Bezier曲线构造曲率连续的所述尾缘，或采用圆弧构造所述尾缘；

其中，采用两段三次Bezier曲线构造曲率连续的所述尾缘，步骤包括：

以吸力面的起点作为吸力面与尾缘的连接点，通过该连接点作吸力面与压力面的内切圆，该内切圆与压力面相交于一切点；

以该切点作为尾缘与压力面的连接点，以该起点与该切点构成的线段的中垂线作为延伸方向，将该线段的中点沿该延伸方向平移得到尾缘点；

将尾缘点作为两段三次Bezier曲线的连接点，使尾缘点处的一阶导数等于该起点与该切点构成的直线的斜率，并且使两段三次Bezier曲线在尾缘点、切点与吸力面的起点处都满足曲率连续要求；

采用圆弧构造所述尾缘，步骤包括：

以吸力面终点作为吸力面与尾缘的连接点，通过该连接点作吸力面与压力面的内切圆，该内切圆与压力面相交于一切点；

以该内切圆的圆心及半径作为尾缘的圆心及半径，以吸力面终点为起点，切点为终点作圆弧，得到圆弧形尾缘。

2.根据权利要求1所述的压气机叶型设计方法，其特征在于，所述两段三次Bezier曲线的控制点和所述两段三次多项式系数通过用户直接给定，直接给定的控制点满足所述两段三次Bezier曲线在连接点处曲率连续条件，所述两段三次Bezier曲线满足在连接点处的一阶导数连续和二阶导数连续；以及

直接给定的多项式系数满足所述两段三次多项式在最大厚度位置处连接，所述两段三次多项式在连接点处的边界条件为：所述两段三次多项式在连接点处函数值相等，和所述两段三次多项式在连接点处二阶导数相等，和所述两段三次多项式在连接点处一阶导数均为零。