[发明专利]一种贯流式锥形空间导叶三维密合设计方法和装置

权利要求书

1.一种贯流式锥形空间导叶三维密合设计方法，其特征在于，所述方法包括：

选定导叶叶型的二维轴面流道形状；

在选定的二维轴面流道内划分网格，获取有限个离散的计算节点二维坐标(r，z)；其中，垂直于流向的网格是经过导叶旋转中心点O_g的直线；

获取各计算节点上的叶片厚度(t_θ)值；

获取各计算节点上的速度矩(v_θr)值；

依据所获取的各计算节点的二维坐标(r，z)、叶片厚度(t_θ)值、速度矩(v_θr)值，获取叶片正面和背面上各计算节点的三维坐标(r，θ，z)；

判断导叶出口边与导叶头部区域内选定为密合基线的网格线是否共面：

若是，则输出各计算节点的三维坐标(r，f，z)；

若否，则调整速度矩值，直到判定为共面；其中，判定结果在预设收敛精度范围即为共面；

将密合基线和出口边上各节点的角坐标分别按其平均值调整为直线，并对其余网格节点进行线性调整，获取最终的三维导叶形状(r，f’，z)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选定导叶叶型的二维轴面流道形状，包括以下子步骤：

确定导叶旋转中心点O_g；

确定浆叶旋转中心点O_r；

确定导叶高度b₀；

确定导叶旋转轴与转轮旋转轴的倾角α；

确定进口边与出口边的轴面夹角β。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述出口边选定为经过导叶旋转中心O_g点的直线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

采用单纯性加速法调整速度矩值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述选定为密合基线的网格线为两条或三条。

6.一种贯流式锥形空间导叶三维密合设计装置，其特征在于，所述装置包括：

第一选定模块，用于选定导叶叶型的二维轴面流道形状；

第一获取模块，用于在选定的二维轴面流道内划分网格，获取有限个离散的计算节点二维坐标(r，z)；其中，垂直于流向的网格是经过导叶旋转中心点O_g的直线；

第二获取模块，用于获取各计算节点上的叶片厚度(t_θ)值；

第三获取模块，用于获取各计算节点上的速度矩(v_θr)值；

第四获取模块，用于依据所获取的各计算节点的二维坐标(r，z)、叶片厚度(t_θ)值、速度矩(v_θr)值，获取叶片正面和背面上各计算节点的三维坐标(r，θ，z)；

判定模块，用于判断导叶出口边与导叶头部区域内选定为密合基线的网格线是否共面；其中，判定结果在预设收敛精度范围即为共面；

第一处理模块，用于当判定模块判定为是时，输出各计算节点的三维坐标(r，f，z)；

第二处理模块，用于当判定模块判定为否时，调整速度矩值，直到判定为共面；

第五获取模块，用于将密合基线和出口边上各节点的角坐标分别按其平均值调整为直线，并对其余网格节点进行线性调整，获取最终的三维导叶形状(r，f’，z)。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一选定模块具体包括以下子模块：

第一确定子模块，用于确定导叶旋转中心点O_g；

第二确定子模块，用于确定浆叶旋转中心点O_r；

第三确定子模块，用于确定导叶高度b₀；

第四确定子模块，用于确定导叶旋转轴与转轮旋转轴的倾角α；

第五确定子模块，用于确定进口边与出口边的轴面夹角β。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述出口边选定为经过导叶旋转中心O_g点的直线。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：

采用单纯性加速法调整速度矩值。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述选定为密合基线的网格线为两条或三条。