一种动调轴流风机动叶三维造型方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110905852A(43)申请公布日2020.03.24(21)申请号201911172976.6(22)申请日2019.11.26(71)申请人北京石油化工学院地址102600北京市大兴区黄村清源北路19号(72)发明人张志莲王铃玉徐康彭旻扬宋笛(74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有限公司11260代理人郑立明赵镇勇(51)Int.Cl.F04D29/38(2006.01)G06F30/17(2020.01)G06T17/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种动调轴流风机动叶三维造型方法(57)摘要本发明公开了一种动调轴流风机动叶三维造型方法，根据动叶可调轴流风机动叶型号选择翼型；按照选择翼型的坐标确定翼型中线，以翼型中线为基准，计算得到叶片吸力面和压力面的叶型轮廓点；利用三次样条曲线生成二维平面叶型并进行前缘、尾缘修正；将拟合后的二维平面翼型进行重心积叠，并调整翼型中线与x轴的夹角，使其等于计算所得的各截面翼型安装角；利用Solidworks包覆功能将二维平面翼型弯曲成三维轮廓曲线，并进行放样构建三维扭曲叶片造型。简化了动调轴流风机动叶的建模流程，无需任何补偿，即可完成动调轴流风机动叶的三维造型，并能减小叶片三维造型与理论计算的误差，提升了叶片造型的效率。CN110905852ACN110905852A权利要求书1/1页1.一种动调轴流风机动叶三维造型方法，其特征在于，包括步骤：A、根据动叶可调轴流风机动叶型号选择翼型，获取翼型坐标；B、按照翼型坐标确定翼型中线，并以此中线为基准，计算叶片吸力面和压力面的叶型轮廓点；C、利用三次样条曲线生成二维平面叶型并进行前缘、尾缘修正。2.根据权利要求1所述的动调轴流风机动叶三维造型方法，其特征在于，还包括步骤：D、以上视基准面为基准，从叶根到叶尖处分别以等距圆弧截面半径为距离建立7个平面基准面，在前基准面上建立草图，绘制轮毂所在圆和叶顶所在圆，对7个圆进行曲面拉伸，得到7个圆弧截面；E、根据步骤A计算得到的翼型坐标，在7个平面截面处绘制二维平面翼型。3.根据权利要求2所述的动调轴流风机动叶三维造型方法，其特征在于，还包括步骤：F、以草图原点为起点水平绘制弦长，分别以弦长两端端点为圆心，翼型中线半径为半径画圆，两圆相交于两点，以下交点为圆心，翼型中线半径为半径画圆，弦长截到的劣弧为翼型中线；G、用智能尺寸测量弦长两端的翼型中线半径间的弯曲角，对翼型中线半径进行圆周阵列，跨距为弯曲角，并根据不同标准叶型的占比不同，进行不同程度的等分，将弯曲角按需等分；H、延长等分线绘制构造线，在构造线上截取y坐标值长度，得到翼型吸力面和压力面轮廓各点，将得到的吸力面和压力面各点利用三次样条曲线依次连接成曲线，形成二维平面叶型。4.根据权利要求3所述的动调轴流风机动叶三维造型方法，其特征在于，还包括步骤：J、根据弯曲理论将计算得到的二维平面翼型各点坐标值相对应转化为三维轮廓曲线的坐标值；K、将拟合后的二维平面翼型进行重心积叠，并调整翼型中线与x轴的夹角，使其等于计算所得的各截面翼型安装角；L、将叶根部至叶尖部之间多个三维轮廓曲线拉伸拟合形成三维扭曲叶片。5.根据权利要求4所述的动调轴流风机动叶三维造型方法，其特征在于，还包括步骤：M、对形成的二维平面翼型进行评估可得到基体的重心位置的x、y坐标，根据得到的重心坐标调整草图的二维平面翼型位置，使重心位于草图原点，将各截面二维平面翼型重心在基准轴上积叠；N、利用包覆指令将各二维平面翼型弯曲到对应的圆弧截面上；P、对在圆弧截面上形成的弯曲后的三维轮廓曲线进行曲面拉伸，依次选择弯曲后的轮廓曲线，使各截面的轮廓曲线拟合成曲面得到三维扭曲叶片造型。6.根据权利要求5所述的动调轴流风机动叶三维造型方法，其特征在于，还包括步骤：Q、得到的三维轮廓曲线与通过投影曲线得到的轮廓曲线进行对比。2CN110905852A说明书1/5页一种动调轴流风机动叶三维造型方法技术领域[0001]本发明涉及一种旋转机械设备技术，尤其涉及一种动调轴流风机动叶三维造型方法，用于多种轴流风机及压气机叶片设计中。背景技术[0002]动调轴流风机因具有多工况整体性能高、流量大和易调节的优点而广泛应用于冶金、电力和煤矿等工业，并且在热电厂、矿井、隧道等都发挥了良好的节能作用。[0003]动叶是动调风机能量转化的主要部件，为了满足不同安装角下风机良好的气动性能，叶片翼型各异，叶片外表曲面复杂，叶片整体呈扭曲状，各截面弦长和弯曲角也各不相同，因此构建扭曲叶片的三维造型过程复杂，对于造型的方法更是引起研究者广泛关注。[0004]现有技术中的方法至少存在以下缺点：[0005]动调轴流风机动叶