[发明专利]转子叶片生成方法、装置、计算机及存储介质

说明书

本发明涉及一种转子叶片生成方法、装置、计算机及存储介质，其中，所述方法包括：按照一般叶片设计规则指定叶片不同叶高处的基本参数；沿叶高方向，对叶片进行离散化处理得到多个翼型截面，生成各个所述翼型截面的中弧线；设定仿生结构参数按照预定策略计算仿生结构参数随半径变化函数；根据所述基本参数和仿生结构参数计算各个所述翼型截面的叶形；将旋转后的叶形对应平移至三维空间以形成在三维空间内对应各个所述翼型截面的叶形；将各个所述翼型截面的叶形进行组合以最终形成整体叶片。通过在叶片设计过程中融入仿生结构参数设计，与叶片扭、弯、掠等造型更契合，叶片表面更光滑，气动性能更好，可以将降低整个转子的气动噪声。

技术领域

本发明实施例涉及发动机叶片技术领域，尤其是一种转子叶片生成方法、装置、计算机及存储介质。

背景技术

随着国际油价变化，以及环保限制政策不断提高，航空发动机的经济性和环保性能得到重视。近年来，桨扇发动机和对转开式转子(Contra Rotating Open Rotor，CROR)发动机迎来了新的发展机遇期，其基本结构包括轮毂700、前转子701和后转子702，具体如图1所示。传统的叶型设计技术和流动控制技术经历数十年的发展已经趋于完善，减阻降噪方法的效能已相对进入瓶颈期，采用现有的设计方法已难以更进一步地提升叶片性能。

发明内容

本发明实施例提供一种转子叶片生成方法、装置、计算机及存储介质，具有提高推进效率、降低噪声的优点。

为解决上述技术问题，本发明创造的实施例采用的一个技术方案是：

一种转子叶片生成方法，包括：

按照一般叶片设计规则指定所述叶片不同叶高处的基本参数；

沿叶高方向，对所述叶片进行离散化处理得到多个翼型截面，根据所述基本参数采用预定生成方法生成各个所述翼型截面的中弧线；

设定仿生结构参数按照预定策略计算仿生结构参数随半径变化函数，所述仿生结构参数包括：仿生结构叶高范围、仿生结构种类及曲线方程、仿生结构周期数和仿生结构尺度幅值；

根据所述基本参数和仿生结构参数计算各个所述翼型截面的叶形；

以叶形重心为基准，将旋转后的叶形对应平移至三维空间以形成在三维空间内对应各个所述翼型截面的叶形；

将各个所述翼型截面的叶形进行组合以最终形成整体叶片。

作为本发明的一种优选方案，所述基本参数包括：叶形厚度曲线、厚度随半径变化函数、弦长随半径变化函数、叶形攻角、叶形前缘角、叶形尾缘角和叶形积叠轴。

作为本发明的一种优选方案，生成中弧线的预定生成方法具体为包括：抛物线法、双圆弧法或者多圆弧法。

作为本发明的一种优选方案，所述仿生结构叶高范围包括起始叶高R_min和终止叶高R_max，所述仿生结构种类和曲线包括：锯齿波、三角波和正弦波；

设定仿生结构周期数为N_wav后，计算周期长L_c，其中周期长L_c＝(R_max-R_min)/N_wav；

设定仿生结构尺度幅值A_LE、A_TE后，计算每个叶高处的前缘弦长变化量L_LE和尾缘弦长变化量L_TE。

作为本发明的一种优选方案，确定所述仿生结构种类和曲线后指定其起始相位ψ_start，曲线方程记为z＝f(r，ψ_start)，其中，r＝R_c/R，R_c为当前叶高半径，R为总叶高。