[发明专利]一种基于叶片头部凸起结构的流动控制方法及具有其的叶轮

权利要求书

1.一种基于叶片头部凸起结构的流动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定所述凸起结构的前缘控制曲线的起始位置、终止位置，以及，所述凸起结构的前缘控制曲线与所述叶片头部的夹角；

根据所述起始位置、所述终止位置和所述夹角，获取所述前缘控制曲线的控制方程；

根据所述控制方程，得到所述凸起结构的所述前缘控制曲线；所述叶片包括叶片本体，所述凸起结构设于所述叶片本体的叶片头部且靠近所述叶片本体的叶片顶部，所述叶片头部与所述叶片顶部的交点为原点位置，

其中，所述起始位置位于所述叶片本体的叶片头部，所述起始位置与所述原点位置之间的距离为ζ_m，所述ζ_m与叶顶间隙δ正相关；

所述终止位置位于所述叶片顶部的延长线上，所述终止位置与所述原点位置之间的距离为λ_m，所述λ_m与叶顶间隙δ正相关；所述控制方程为：

其中，原点位置为所述叶片头部和所述叶片顶部的交点，ζ为所述前缘控制曲线上各点与所述原点位置之间沿叶片弦长方向的距离，λ为所述前缘控制曲线上各点与所述原点位置之间沿叶片高度方向的距离，k＝tan(θ)且θ为所述凸起结构的前缘控制曲线与所述叶片头部的夹角。

2.根据权利要求1所述的基于叶片头部凸起结构的流动控制方法，其特征在于，所述凸起结构的前缘控制曲线与所述叶片头部的夹角为θ，θ取值范围为30°-60°。

3.根据权利要求1所述的基于叶片头部凸起结构的流动控制方法，其特征在于，所述ζ_m取值范围为0.5δ-3.0δ。

4.根据权利要求1所述的基于叶片头部凸起结构的流动控制方法，其特征在于，所述λ_m取值范围为0.5δ-3.0δ。

5.一种具有叶片头部凸起结构的叶轮，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内限定出腔室；

轮毂，所述轮毂设于所述腔室；

多个叶片，多个所述叶片间隔布置在所述轮毂上，所述叶片包括叶片本体和凸起结构，所述凸起结构设于所述叶片本体的叶片头部且靠近叶片顶部，所述凸起结构的前缘形成曲线；所述叶片头部与所述叶片顶部的交点为原点位置，

所述凸起结构的前缘控制曲线的起始位置位于所述叶片本体的叶片头部，所述起始位置与所述原点位置之间的距离为ζ_m，所述ζ_m与叶顶间隙δ正相关；

所述凸起结构的前缘控制曲线的终止位置位于所述叶片本体的叶片顶部的延长线上，所述终止位置与所述原点位置之间的距离为λ_m，所述λ_m与叶顶间隙δ正相关；

所述前缘控制曲线的控制方程为：

其中，原点位置为所述叶片头部与所述叶片顶部的交点，ζ为所述前缘控制曲线上各点与所述原点位置之间沿叶片弦长方向的距离，λ为所述前缘控制曲线上各点与所述原点位置之间沿叶片高度方向的距离，k＝tan(θ)且θ为所述凸起结构的前缘控制曲线与所述叶片头部的夹角。

6.根据权利要求5所述的具有叶片头部凸起结构的叶轮，其特征在于，所述凸起结构的前缘控制曲线与所述叶片头部的夹角为θ，θ取值范围为30°-60°。