叶片设计方法、叶片及相关设备技术

本发明专利技术公开了一种叶片设计方法、叶片及相关设备，包括获取涡轮增压器涡端的设计参数；由设计参数生成喷嘴环初始模型，并计算目标叶片包角和目标叶片厚度；由目标叶片包角和目标叶片厚度生成叶片三维模型；将得到的叶片三维模型导入AnsysCFX软件中，进行稳态流场分析；结合分析结果依次评价叶片三维模型中多个层高对应的气流攻角；确定气流攻角在阈值范围内的层高为基准层高，基准层高对应的二维模型为基准二维模型；优化剩余层高对应的二维模型，直至剩余层高所对应的气流攻角在阈值范围内；由层高、基准二维模型和优化后的二维模型合成目标叶片三维模型。由于优化了不同层高的气流攻角，改变了叶片的气体流入端的角度，提高了叶片的气流分布均匀度。叶片的气流分布均匀度。叶片的气流分布均匀度。

【技术实现步骤摘要】
叶片设计方法、叶片及相关设备


[0001]本专利技术涉及发动机
，特别涉及一种叶片设计方法、叶片及相关设备。

技术介绍

[0002]目前，涡轮增压器轴中的叶片表面的压力分布均匀度较差，影响了涡轮增压器的增压效率，降低了发动机的经济性能和动力性能。
[0003]因此，如何提高叶片的压力分布均匀度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种叶片设计方法、叶片及相关设备，以提高叶片的压力分布均匀度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术第一方面提供了一种叶片设计方法，方法包括：获取涡轮增压器涡端的设计参数；由设计参数生成喷嘴环初始模型，并计算目标叶片包角和目标叶片厚度；由目标叶片包角和目标叶片厚度生成叶片三维模型；将得到的叶片三维模型导入AnsysCFX软件中，进行稳态流场分析；结合分析结果依次评价叶片三维模型中多个层高对应的气流攻角；确定气流攻角在阈值范围内的层高为基准层高，基准层高对应的二维模型为基准二维模型；优化剩余层高对应的二维模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片设计方法，其特征在于，所述方法包括：获取涡轮增压器涡端的设计参数；由所述设计参数生成喷嘴环初始模型，并计算目标叶片包角和目标叶片厚度；由目标叶片包角和目标叶片厚度生成叶片三维模型；将得到的叶片三维模型导入AnsysCFX软件中，进行稳态流场分析；结合分析结果依次评价叶片三维模型中多个层高对应的气流攻角；确定气流攻角在阈值范围内的层高为基准层高，基准层高对应的二维模型为基准二维模型；优化剩余层高对应的二维模型，直至剩余层高所对应的气流攻角在阈值范围内；由层高、基准二维模型和优化后的二维模型合成目标叶片三维模型。2.如权利要求1所述的叶片设计方法，其特征在于，所述设计参数包括增压器涡端的气体流量、气体温度、膨胀比、叶轮转速、叶片数量和涡端叶轮尺寸中的任意一个或者多个。3.如权利要求1所述的叶片设计方法，其特征在于，所述喷嘴环初始模型中叶片包角满足：；其中，m：子午面长度，等于叶片长度；r：叶片上任一点对应的半径；α：叶片上任一点对应的叶片包角；：叶片前缘和出口的气流切削速度；：叶片流动方向的气流切削速度；ω：喷嘴环的转速；θ：圆柱坐标系下叶片上任一点对应的角度；B：叶片数量；V
m
：叶片流动方向的气流子午速度，或者子午方向的分速度；叶片厚度满足：；：初始叶片厚度；：叶片厚度；r：叶片上任一点对应的半径；α：叶片包角；z：圆柱坐标系下叶片上任一点对应z坐标的值。4.如权利要求1所述的叶片设计方法，其特征在于，所述计算目标叶片包角和目标叶片厚度包括：判断叶片包角的最大包角α
max
是否小于预设角度；若小于则该叶片包角为目标叶片包角，否则调整喷嘴环初始模型的参数直至叶片包角的最大包角α
max
小于预设角度。
5.如权利要求4所述的叶片设计方法，其特征在于，所述预设角度的范围为25
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊琦，吕顺，窦站成，盛哲，付万鑫，王意宝，周海磊，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：