一种叶片的设计方法、装置、设备及计算机存储介质与流程

本公开实施例涉及叶片设计，尤其涉及一种叶片的设计方法、装置、设备及计算机存储介质。

背景技术：

1、叶轮机械通常被广泛地应用于航空航天，化工以及民生等技术领域。目前，上述的技术领域对叶轮机械提出了提高工作效率和降低能源消耗的要求。叶片作为叶轮机械的重要组成部件，叶片的几何造型会影响叶轮机械的工作效率以及能源消耗。

2、为了提高叶轮机械的工作效率和降低叶轮机械的能源消耗，需要对叶轮机械中的叶片的几何造型进行设计，具体的设计方法通常包括两种：一种设计方法是针对已有的叶轮模型分析气体流动性能以获得气体流动参数，再将计算得到的气体流动参数作为输入参数用来重新设计叶片，最后根据叶轮的实际应用情况对重新设计的叶片模型进行参数优化以得到最终的叶片模型。另一种设计方法是针对已有的叶片模型进行参数化重构，并基于参数化重构后的叶片模型对叶轮模型进行气体流动性能分析，最后根据气体流动性能的分析结果对参数化重构后的叶片模型的参数进行优化以得到最终的叶片模型。

3、在叶片模型进行参数化重构的相关技术中，一种相关技术是在获取了叶片的吸力面和压力面上的多个截面型线后，基于该多个截面型线上的多个离散点，采用内切圆的方法获取叶片上中弧线以得到中弧线上的前缘点和尾缘点，并且根据中弧线上的前缘点和尾缘点获得叶片的叶型参数以及叶片的厚度分布，最后拟合得到叶片的型线。该相关技术中的设计方法是通过识别三维空间中的距离来得到额叶片的型线位置，从而进行曲线拟合，拟合效率低。另一种相关技术是在获取了轮盘型线，轮盖型线和叶片的截面型线后创建参数化曲线，并通过调整参数使得参数化曲线逼近于原型线。在该相关技术中采用参数化曲线逼近原型线的方法之前需要先获得原型线，之后反复调整叶片的控制参数以使得参数化曲线达到接近原型线的目的，导致拟合精度不高且拟合效率较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例期望提供一种叶片的设计方法、装置、设备及计算机存储介质；能够提高叶片的三维模型的拟合精度。

2、本公开实施例的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本公开实施例提供了一种叶片的设计方法，所述设计方法包括：

4、根据叶片上每个叶高位置所对应的压力面上的第一离散点以及所述每个叶高位置所对应的吸力面上的第二离散点，拟合得到所述每个叶高位置所对应的环壁型线；

5、根据所述每个叶高位置所对应的中弧线上的第三离散点，拟合得到所述每个叶高位置所对应的厚度分布曲线，所述每个叶高位置所对应的安装角分布曲线，所述叶片的前缘子午向积叠线和所述叶片的前缘周向积叠线；

6、基于所述前缘子午向积叠线，所述前缘周向积叠线，以及所有的叶高位置所对应的环壁型线、厚度分布曲线和安装角分布曲线，建模得到所述叶片的三维模型。

7、第二方面，本公开实施例提供了一种叶片的设计装置，所述设计装置包括第一拟合部，第二拟合部以及建模部；其中，

8、所述第一拟合部被配置为：根据叶片上每个叶高位置所对应的压力面上的第一离散点以及所述每个叶高位置所对应的吸力面上的第二离散点，拟合得到所述每个叶高位置所对应的环壁型线；

9、所述第二拟合部被配置为：根据所述每个叶高位置所对应的中弧线上的第三离散点，拟合得到所述每个叶高位置所对应的厚度分布曲线，所述每个叶高位置所对应的安装角分布曲线，所述叶片的前缘子午向积叠线和所述叶片的前缘周向积叠线；

10、所述建模部被配置为：基于所述前缘子午向积叠线，所述前缘周向积叠线，以及所有的叶高位置所对应的环壁型线、厚度分布曲线和安装角分布曲线，建模得到所述叶片的三维模型。

11、第三方面，本公开实施例提供了一种计算设备，所述计算设备包括：

12、通信接口，存储器和处理器；各个组件通过总线系统耦合在一起；其中，

13、所述通信接口，用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；

14、所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；

15、所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行根据第一方面所述的叶片的设计方法的步骤。

16、第四方面，本公开实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有叶片的设计程序，所述叶片的设计程序被至少一个处理器执行时实现根据第一方面所述的叶片的设计方法的步骤。

17、本公开实施例提供了一种叶片的设计方法、装置、设备及计算机存储介质。根据叶片上每个叶高位置的压力面上的第一离散点以及叶片的吸力面上的多个第二离散点，拟合得到叶片上每个叶高位置的环壁型线。根据叶片上每个叶高位置所对应的中弧线上的第三离散点，拟合得到叶片上每个叶高位置所对应的厚度分布曲线，安装角分布曲线以及叶片的前缘子午向积叠线与叶片的前缘周向积叠线。基于叶片的前缘子午向积叠线，叶片的前缘周向积叠线，以及叶片上所有的叶高位置所对应的环壁型线，厚度分布曲线和安装角分布曲线，能够建模得到叶片的三维模型。本公开的技术方案基于叶片的离散数据信息，直接采用解析几何的方法将离散数据信息拟合得到叶片的每个叶高位置所对应的环壁型线，厚度分布曲线，安装角分布曲线以及叶片的前缘子午向积叠线与叶片的前缘周向积叠线，进而建模得到叶片的三维模型，拟合精度高并且占用了较少的计算资源。

技术特征：

1.一种叶片的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括：

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述根据叶片上每个叶高位置所对应的压力面上的第一离散点以及所述每个叶高位置所对应的吸力面上的第二离散点，拟合得到所述每个叶高位置所对应的环壁型线，包括：

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述根据所述每个叶高位置所对应的中弧线上的第三离散点，拟合得到所述每个叶高位置所对应的厚度分布曲线，所述每个叶高位置所对应的安装角分布曲线，所述叶片的前缘子午向积叠线和所述叶片的前缘周向积叠线，包括：

4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述基于所述叶片上每个叶高位置所对应的中弧线上的第三离散点，获取所述每个叶高位置所对应的厚度分布曲线，包括：

5.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述基于所述叶片上每个叶高位置所对应的中弧线上的第三离散点，获取所述每个叶高位置所对应的安装角分布曲线，包括：

6.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述基于所述叶片上每个叶高位置所对应的中弧线上的第三离散点，拟合得到所述叶片的前缘子午向积叠线与所述叶片的前缘周向积叠线，包括：

7.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述基于所述前缘子午向积叠线，所述前缘周向积叠线，以及所有的叶高位置所对应的环壁型线、厚度分布曲线和安装角分布曲线，建模得到所述叶片的三维模型，包括：

8.一种叶片的设计装置，其特征在于，所述设计装置包括第一拟合部、第二拟合部以及建模部；其中，

9.一种计算设备，其特征在于，所述计算设备包括：通信接口，存储器和处理器；各个组件通过总线系统耦合在一起；其中，

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有叶片的设计程序，所述叶片的设计程序被至少一个处理器执行时实现根据权利要求1至7任一所述的叶片的设计方法的步骤。

技术总结
本公开实施例公开了一种叶片的设计方法、装置、设备及计算机存储介质，该设计方法包括：根据叶片上每个叶高位置所对应的压力面上的第一离散点以及每个叶高位置所对应的吸力面上的第二离散点，拟合得到每个叶高位置所对应的环壁型线；根据每个叶高位置所对应的中弧线上的第三离散点，拟合得到每个叶高位置所对应的厚度分布曲线，每个叶高位置所对应的安装角分布曲线，叶片的前缘子午向积叠线和叶片的前缘周向积叠线；基于前缘子午向积叠线，前缘周向积叠线，以及所有的叶高位置所对应的环壁型线、厚度分布曲线和安装角分布曲线，建模得到叶片的三维模型。

技术研发人员：刘驰,李强,魏征,程冰洁,郝帅
受保护的技术使用者：陕西空天信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15