[发明专利]空调室外机用的后弯导叶格栅及其设计方法和设计装置

权利要求书

1.一种空调室外机用的后弯导叶格栅的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、二维翼型设计：将叶顶曲面对应的圆柱面的半径记为，将叶根曲面对应的圆柱面的半径记为，其中，叶顶曲面对应的圆柱面与叶根曲面对应的圆柱面同轴设置，建立空间直角坐标系，圆柱面所在的圆柱体的轴线为Z轴，以半径从变为的多个同轴的圆柱面与后弯导叶格栅相交形成多个相交面，再将多个相交面沿YOZ平面展开得到多个铺展的截面，每个截面均为二维翼型，所述二维翼型由前缘曲线、压力面曲线、吸力面曲线和尾缘曲线组成；

步骤B、不同叶高截面处二维翼型的周向积叠：确定每个不同叶高截面处的二维翼型的积叠点，根据每个不同叶高截面处的二维翼型的积叠点形成积叠线，在不同叶高截面处进行二维翼型的周向积叠，得到后弯的叶片；

步骤C、叶片的错位安装：在后弯导叶格栅中将叶片沿径向按不同的叶高分解为多部分，每部分分别为一个格栅叶片组，轮毂为半径为的实心圆柱，每个格栅叶片组之间设置环状的圆周筋条，每个格栅叶片组的叶片安装在圆周筋条上，设置各个格栅叶片组的叶片数和起始叶片的相位角，不同格栅叶片组中的叶片数不相等，且不同格栅叶片组中的起始叶片的相位角不相等，使相邻的两个格栅叶片组的叶片沿后弯导叶格栅的周向错位设置；

步骤D、叶片的周向非均匀分布设置：根据正弦调制函数调整步骤C分解后的各个格栅叶片组中的叶片的位置，使得各个格栅叶片组中的叶片沿后弯导叶格栅的周向呈环状不等间距分布，得到空调室外机用的后弯导叶格栅；

所述步骤A中，吸力面和压力面分别为四控制点的三次B样条曲线，所述前缘曲线和所述尾缘曲线分别为半圆弧；

吸力面的控制点分别为和，压力面的控制点分别为和，其中线段与线段相平行，线段与线段相平行，线段与线段相平行；

将线段定义为弦线，线段的长度L定义为弦长，将线段与弦线的夹角定义为进口气流角，将线段与弦线的夹角定义为出口气流角，将气流方向与弦线的夹角的余角定义为叶型安装角，；

定义压力面与弦线L之间的直线距离的最大值为，定义与弦长L的比值为弯度，；

所述步骤B中，确定每个不同叶高截面处的二维翼型的积叠点，根据每个不同叶高截面处的二维翼型的积叠点形成积叠线的方法如下：

取弦线上与二维翼型的最大弯度处的对应点为积叠点，根据每个不同叶高截面处的二维翼型的积叠点形成积叠线；

积叠线采用三控制点的二阶B样条曲线，叶根处的控制点为，叶顶处的控制点为，后弯角为，叶根控制点与叶顶控制点之间的距离为，其中：

 ；

其中，；

定义积叠线与叶根控制点、叶顶控制点的连线之间的垂直距离的最大值为积叠线的挠度，，确定积叠线的后弯角和挠度后，积叠线唯一确定。

2.根据权利要求1所述的空调室外机用的后弯导叶格栅的设计方法，其特征在于，所述步骤A中，6mm≤L≤10mm，，。

3.根据权利要求1所述的空调室外机用的后弯导叶格栅的设计方法，其特征在于，定义前缘曲线的圆弧直径与弦长L的比值为前缘系数，定义尾缘曲线的圆弧直径与弦长L的比值为尾缘系数，其中，且，。

4.根据权利要求1所述的空调室外机用的后弯导叶格栅的设计方法，其特征在于，所述步骤C中，将叶片沿周向按不同的叶高分解为n部分，n=4～7。

5.根据权利要求1所述的空调室外机用的后弯导叶格栅的设计方法，其特征在于，所述步骤D中，各部分中的叶片的相位角满足以下正弦调制函数：

 ；

其中，为第部分的叶片非均匀分布的相位角，为第部分的叶片均匀分布的相位角，为叶片序号，为叶片的相位角调整量，其中，。