[发明专利]应用于旋转涡轮直叶片前缘的表面图像展平方法及其应用

权利要求书

1.一种应用于旋转涡轮直叶片前缘的表面图像展平方法，其特征为：包括如下步骤：

步骤1：选取一待测涡轮直叶片，在其前缘面上设计出等间距分布的标记点结构，通过3D打印加工制作出该涡轮直叶片，并用于后续开展的旋转实验；

步骤2：实验过程中将待测涡轮直叶片放入封闭的涡轮实验段中并保持匀速旋转，固定在涡轮实验段外的相机以某一固定的频率透过涡轮实验段上的观测窗口对待测涡轮直叶片的前缘面进行拍摄并保存为灰度图像；

步骤3：利用基于标记点的图像展平法将涡轮直叶片前缘面灰度图像的待测区域进行展平。

2.根据权利要求1所述的一种应用于旋转涡轮直叶片前缘的表面图像展平方法，其特征在于：涡轮直叶片前缘面和吸力面为带曲率的凸表面，涡轮直叶片的压力面为带曲率的凹表面。

3.根据权利要求1所述的一种应用于旋转涡轮直叶片前缘的表面图像展平方法，其特征在于：所述涡轮直叶片的前缘面上开有2～5列气膜孔，每一列孔的排列方向与叶高方向平行。

4.根据权利要求1所述的一种应用于旋转涡轮直叶片前缘的表面图像展平方法，其特征在于：所述标记点为两行，分别位于前缘面上下两端，两行标记点除了叶高位置外，其他结构参数完全一致，标记点为圆形凹坑结构，相邻标记点的间隔相同，标记点完全包围直叶片前缘待测量区域。

5.根据权利要求4所述的一种应用于旋转涡轮直叶片前缘的表面图像展平方法，其特征在于：所述涡轮直叶片横截面呈翼型，各个叶高处的截面形状完全一致，从几何意义上来说，涡轮直叶片表面为柱面，横截面的翼型曲线为准线；所述标记点的直径为d，深度为t，同一行标记点的相邻弧长距离为s。

6.根据权利要求5所述的一种应用于旋转涡轮直叶片前缘的表面图像展平方法，其特征在于：所述标记点直径d应当满足标记点在拍摄图像中占据至少5个像素，以满足图像处理程序识别拍摄图像中标记点的要求。

7.根据权利要求5所述的一种应用于旋转涡轮直叶片前缘的表面图像展平方法，其特征在于：所述相邻标记点弧长距离s≥2d，以满足图像处理程序区分拍摄图像中相邻标记点的要求。

8.根据权利要求5所述的一种应用于旋转涡轮直叶片前缘的表面图像展平方法，其特征在于：所述相邻标记点弧长距离s还应当满足展开精度σ要求，其中展开精度σ取值根据实验精度确定，R为前缘面待测区域最小曲率半径。