【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及渦輪增壓器壓氣機(jī)，特別是涉及一種非對稱前緣擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。
技術(shù)介紹
1、離心壓氣機(jī)由于具有單級壓比高、工作范圍廣、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、零部件少、可靠性高等優(yōu)點在增壓器中得到了廣泛的應(yīng)用，而有葉擴(kuò)壓器更是廣泛應(yīng)用于高壓比離心壓縮機(jī)中。前緣作為擴(kuò)壓器葉片表面流動的起點，其葉型形狀直接關(guān)系到表面附面層沿葉片表面的發(fā)展和下游的流場結(jié)構(gòu)，對整個離心壓氣機(jī)的穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用。
2、前緣曲率大且不連續(xù)，導(dǎo)致氣流過度膨脹產(chǎn)生前緣壓力分布吸力峰，是造成葉型損失的主要根源之一。通過對前緣型線進(jìn)行合理設(shè)計，可改善前緣曲率分布，實現(xiàn)曲率連續(xù)，削弱吸力峰，控制分離泡，提高葉型的氣動性能。而目前已有的前緣造型方法為吸力面和壓力面對稱結(jié)構(gòu)，針對某些高壓比離心壓氣機(jī)的擴(kuò)壓器，在特殊工況下前緣壓力面存在分離的情況，對兩側(cè)前緣進(jìn)行非對稱設(shè)計，削弱壓力面的流動分離，進(jìn)而提升整個離心壓氣機(jī)氣動性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種非對稱前緣擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，提高離心壓氣機(jī)效率。
2、本專利技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的：
3、一種非對稱前緣擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，
4、設(shè)計對稱前緣的擴(kuò)壓器葉型，得到葉型的中弧線函數(shù)；
5、在中弧線函數(shù)基礎(chǔ)上求取吸力面、壓力面的厚度分布；
6、采用任意曲面造型方法擬合葉型厚度分布的前緣部分，從而得到擬合多項式中各個系數(shù)的值，進(jìn)而得到擴(kuò)壓器葉型的形狀函數(shù)，以及前緣形狀函數(shù)
7、
8、該形狀函數(shù)的邊界條件為：
9、
10、式中，rle表示前緣的曲率半徑，β表示尾緣切角，hte表示尾緣半厚；由以上公式可看出，形狀函數(shù)的邊界條件直接和前緣半徑以及尾緣形狀相關(guān)，因此形狀函數(shù)能夠控制造型過程；
11、通過改變系數(shù)rle、β、hte的值，得到新的形狀函數(shù)，從而得到新的厚度分布；
12、將新的厚度分布施加到中弧線函數(shù)上即得到新的非對稱前緣葉型。
13、優(yōu)選地，繪制前緣厚度分布圖，其中橫坐標(biāo)表示弦長l，縱坐標(biāo)表示葉型半厚m，針對前10％弦長段進(jìn)行造型設(shè)計，此時變量定義如下：
14、
15、式中s0.1c表示前10％軸向弦長所對應(yīng)的中弧線的總弧長，自變量ψ滿足0≤ψ≤1；同時滿足以下邊界條件：
16、
17、式中，rle表示前緣的曲率半徑，β表示尾緣切角，hte表示尾緣半厚；由此控制前緣點曲率以及尾緣曲率和葉型葉身曲率連續(xù)。
18、由于采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)具有如下有益效果：
19、因為前緣非對稱設(shè)計，使得擴(kuò)壓器的葉型損失和可用攻角范圍都得到了顯著改善。因此能提高離心壓氣機(jī)效率。
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1.一種非對稱前緣擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非對稱前緣擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：繪制前緣厚度分布圖，其中橫坐標(biāo)表示弦長L，縱坐標(biāo)表示葉型半厚M，針對前10％弦長段進(jìn)行造型設(shè)計，此時變量定義如下：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種非對稱前緣擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非對稱前緣擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：霍文浩，吳小榮，周黎，唐國慶，周東，何丹，王雪梅，侯康，
申請(專利權(quán))人：重慶江增船舶重工有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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