本发明专利技术公开了一种二维叶片叶型参数化设计方法、装置及可存储介质，涉及叶片设计技术领域，其中方法包括：S1：获取二维叶型离散点坐标，根据所述二维叶型离散点坐标确定叶型的几何进出口角、安装角、最大挠度位置、最大厚度位置，构建叶片前尾缘型线和叶身压力面与吸力面型线；S2：分别将叶身压力面与吸力面型线做多次等距偏置，使每一次的偏置曲线能够产生交点；S3：将S2得到的交点按x坐标值由大到小进行排序后得到第一离散点集，根据所述第一离散点集得到中弧线型线等步骤；本发明专利技术能实现快速精确求解，精度满足工程需求。精度满足工程需求。精度满足工程需求。
【技术实现步骤摘要】
一种二维叶片叶型参数化设计方法、装置及可存储介质
[0001]本专利技术涉及叶片设计
，更具体的说是涉及一种二维叶片叶型参数化设计方法、装置及可存储介质。
技术介绍
[0002]目前，高性能轴流压气机对叶片气动性能提出了新的要求，设计人员为了设计出一部性能良好的压气机，通常需要根据以往的设计经验对原有的叶片进行优化设计。二维叶型的优化设计成为关键的一步。优化成败取决于是否能够对初始叶型进行精确表达，并能够灵活调节二维叶型的形状，这就需要一种良好的二维叶型参数化设计方法。
[0003]但是，现有的二维叶型参数化方法，通过对初始叶型做内切圆，以内切圆的圆心连线作为中弧线型线，再结合二叶型压力面与吸力面型线得到厚度分布曲线。通过几何分析得到的信息进行中弧线型线厚度叠加构造拟合二维叶型，前尾缘一般用圆弧或椭圆弧代替。这样就使得拟合叶型与原叶型相比产生较大的误差。
[0004]因此，如何提供一种能够解决上述问题的二维叶片叶型参数化设计方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种二维叶片叶型参数化设计方法、装置及可存储介质，能实现快速精确求解，精度满足工程需求。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种二维叶片叶型参数化设计方法，包括以下步骤：
[0008]S1：获取二维叶型离散点坐标，根据所述二维叶型离散点坐标确定叶型的几何进出口角、安装角、最大挠度位置、最大厚度位置，构建叶片前尾缘型线和叶身压力面与吸力面型线；
[0009]S2：分别将叶身压力面与吸力面型线做多次等距偏置，使每一次的偏置曲线能够产生交点；
[0010]S3：将S2得到的交点按x坐标值由大到小进行排序后得到第一离散点集，根据所述第一离散点集得到中弧线型线；
[0011]S4：根据所述叶身压力面、所述吸力面型线及所述中弧线型线得到厚度分布曲线；
[0012]S5：将所述厚度分布曲线与所述中弧线型线进行精确拟合，以叶片前尾缘型线方差最小为优化目标进行求解，得到最优设计参数。
[0013]优选的，所述S3具体包括：对所述中弧线型线进行几何表达，
[0014]利用NURBS曲线模型构建第一曲线，利用所述第一离散点集的首末两点作为NURBS曲线的第一个和第七个控制点，所述第一离散点集中距离弦线最远的点为NURBS曲线的第三个控制点，以4个无量纲参数确定剩余控制点的位置。
[0015]优选的，所述S4具体包括：对所述厚度分布曲线进行几何表达，
[0016]利用NURBS曲线模型构建第二曲线，以所述厚度分布曲线包含的第二离散点集的首末两点作为NURBS曲线的第一个和第七个控制点为首末两点的连线，所述第二离散点集中距离首末两点的连线最远的点为NURBS曲线的第三个控制点，以6个无量纲参数确定剩余控制点的位置。
[0017]优选的，所述S5具体包括：
[0018]S51：将所述第一曲线与所述第二曲线进行拟合，得到拟合曲线；
[0019]S52：以叶型型线方差最小为优化目标，对所述拟合曲线利用遗传方法进行求解，得到10个无量纲参数的最优解，得到最优设计参数。
[0020]优选的，所述S62具体包括：
[0021]S521：确定遗传方法中的个体和种群；
[0022]S522：对个体进行解码；
[0023]S523：利用适应度函数对种群进行选择；
[0024]S524：对所述S523中选择出来的种群进行交叉、变异，不断迭代直至寻找到最优解。
[0025]进一步，本专利技术还提供一种利用上述任一项所述的一种二维叶片叶型参数化设计方法的装置，包括：
[0026]获取模块，用于获取二维叶型离散点坐标，根据所述二维叶型离散点坐标确定叶型的几何进出口角、安装角、最大挠度位置、最大厚度位置，构建叶片前尾缘型线和叶身压力面与吸力面型线；
[0027]处理模块，用于分别将叶身压力面与吸力面型线做多次等距偏置，使每一次的偏置曲线能够产生交点；
[0028]第一曲线构建模块，用于将交点按x坐标值由大到小进行排序后得到第一离散点集，根据所述第一离散点集得到中弧线型线；
[0029]第二曲线构建模块，用于根据所述叶身压力面、所述吸力面型线及所述中弧线型线得到厚度分布曲线；
[0030]求解模块，用于将所述厚度分布曲线与所述中弧线型线进行精确拟合，以叶片前尾缘型线方差最小为优化目标进行求解，得到最优设计参数。
[0031]进一步，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的二维叶片叶型参数化设计方法。
[0032]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种二维叶片叶型参数化设计方法、装置及可存储介质，分别对二维叶型的前尾缘和压力面与吸力面型线进行参数化，提取叶型参数造型，得到参数化拟合叶型。首先以叶型离散点坐标作为叶型几何分析的输入，得到中弧线型线和厚度分布曲线的离散点坐标。由这些信息可以基本确定叶型的几何进出口角、安装角、最大挠度位置、最大厚度位置等信息。然后通过十个无量纲参数增加中弧线型线和厚度分布曲线的自由度，利用求得的基本叶型信息控制无量纲参数的变化范围，从而建立叶型特征参数与拟合曲线控制点几何参数之间的关系。本专利技术还通过遗传算法对设计的无量纲参数进行寻优，来提高拟合叶型的精度，能实现快速精确求解，精度满足工程需求。经过数值模拟实验验证，参数化后得到的叶型与初始叶型气动性能基
本保持不变，适用于各种用途的压气机参数化过程。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术提供的一种二维叶片叶型参数化设计方法的整体流程图；
[0035]图2为本专利技术实施例提供的中弧线型线的示意图；
[0036]图3为本专利技术实施例提供的厚度分布曲线的示意图；
[0037]图4为本专利技术实施例提供的前尾缘构造方式的示意图；
[0038]图5本专利技术提供的一种二维叶片叶型参数化设计装置的结构示意图；
[0039]图6为本专利技术实施例提供的压力面与吸力面型线和中弧线与厚度分布型线的空间位置关系的示意图；
[0040]图7为本专利技术实施例提供的中弧线和厚度分布曲线的拟合结果图；
[0041]图8为本专利技术实施例提供的中弧线和厚度分布曲线的拟合效果图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二维叶片叶型参数化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取二维叶型离散点坐标，根据所述二维叶型离散点坐标确定叶型的几何进出口角、安装角、最大挠度位置、最大厚度位置，构建叶片前尾缘型线和叶身压力面与吸力面型线；S2：分别将叶身压力面与吸力面型线做多次等距偏置，使每一次的偏置曲线能够产生交点；S3：将S2得到的交点按x坐标值由大到小进行排序后得到第一离散点集，根据所述第一离散点集得到中弧线型线；S4：根据所述叶身压力面、所述吸力面型线及所述中弧线型线得到厚度分布曲线；S5：将所述厚度分布曲线与所述中弧线型线进行精确拟合，以叶片前尾缘型线方差最小为优化目标进行求解，得到最优设计参数。2.根据权利要求1所述的一种二维叶片叶型参数化设计方法，其特征在于，所述S3具体包括：对所述中弧线型线进行几何表达，利用NURBS曲线模型构建第一曲线，利用所述第一离散点集的首末两点作为NURBS曲线的第一个和第七个控制点，所述第一离散点集中距离弦线最远的点为NURBS曲线的第三个控制点，以4个无量纲参数确定剩余控制点的位置。3.根据权利要求2所述的一种二维叶片叶型参数化设计方法，其特征在于，所述S4具体包括：对所述厚度分布曲线进行几何表达，利用NURBS曲线模型构建第二曲线，以所述厚度分布曲线包含的第二离散点集的首末两点作为NURBS曲线的第一个和第七个控制点为首末两点的连线，所述第二离散点集中距离首末两点的连线最远的点为NURBS曲线的第三个控制点，以6个无量纲参数确定剩余控制点的位置。4.根据权利要求2所述的一种二维叶片叶型参数化设计方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：董平，李志捷，王仕敏，李润泽，姜斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。