[发明专利]一种轴流风扇多点气动优化设计方法

摘要

本发明提供了一种轴流风扇多点气动优化设计方法，涉及轴流风扇技术领域。本发明通过参数空间到样本空间的映射获得样本空间所有样本元素，针对样本空间的同一个样本元素，分别按照原型风扇的峰值效率点边界条件和近失速点边界条件进行该样本元素的流场求解以获得峰值效率点和近失速点的绝热效率，在获得所有样本元素优化点的绝热效率后，构建绝热效率组合模型以便于后续开展寻优工作以获得最优的轴流风扇设计方案。本发明优化后方案不仅峰值效率点和近失速点两个优化点气动性能明显提升，非优化点气动性能也得到明显改善，失速流量较原型方案明显减小，堵塞流量明显增加，即在全工况条件下，风扇转子气动性能得到提升，稳定工作范围得到有效拓展。

主权项

1.一种轴流风扇多点气动优化设计方法，其特征在于，包括：获取原型方案中叶片通道的三维几何数据，并进行参数化处理；基于原型方案中叶片通道的转子叶片，选取控制点和中弧线，并建立控制点坐标和中弧线曲线坐标之间的关系；在满足设计约束的条件下，选取峰值效率点和近失速点两个不同的工况点作为优化点；设定优化约束条件，基于峰值效率点的绝热效率和近失速点的绝热效率，构建绝热效率的组合模型，以该组合模型作为目标函数进行优化；设定控制点坐标的变化范围，将控制点的坐标信息作为优化变量，构建关于控制点的参数空间；通过所述参数空间到样本空间的映射获得样本空间的所有样本元素，并获取每个样本元素对应的目标函数值，即获取每个样本元素在所述优化点处的绝热效率；进行目标函数全局寻优，以获得优化的目标函数值，以及优化的目标函数值对应的控制点参数信息；根据所述优化的目标函数值相应的控制点参数信息获取中弧线曲线的坐标信息，进而根据所述中弧线曲线重构轴流风扇的气动优化设计方案，即优化后的轴流风扇设计方案。