发明名称 一种控制斜率分布的离心叶轮流道设计方法
摘要 本发明属于流体机械设计造型方法,具体涉及一种控制斜率分布的离心叶轮流道设计方法。该离心叶轮的子午流道设计步骤为:通过控制轮盖线、轮毂线斜率在轴向上的分布,来参数化形成;然后将得到的轮盖曲线、轮毂曲线绕旋转轴转动360°,得到轮盖面和轮毂面。本发明通过控制流道曲线的斜率,可以根据离心叶轮的流动做功情况,灵活选择合适的斜率分布规律,控制离心叶轮流动负荷在轴向的分布,提高了做功效率和离心叶轮的稳定工作边界,可广泛应用于各种离心式、斜流式叶轮机械的流动设计。
申请公布号 CN102996504A 申请公布日期 2013.03.27
申请号 CN201210545524.X 申请日期 2012.12.14
申请人 清华大学 发明人 徐全勇;黄旭东;周明
分类号 F04D29/22(2006.01)I 主分类号 F04D29/22(2006.01)I
代理机构 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人 张文宝
主权项 一种控制斜率分布的离心叶轮流道设计方法,该离心叶轮的子午流道由轮盖线、轮毂线、进口线、出口线包络而成,其特征在于,设计步骤为:(1)通过控制轮盖线、轮毂线斜率在轴向上的分布,来参数化形成;轮盖线和轮毂线的斜率分布规律,采用三次多项式S(m)=Ax3+Bx2+Cx+D来确定,其中S为曲线斜率,x为无量纲流向长度,A、B、C、D为无量纲系数,具体值如下:ABCD轮盖线3e‑44.0e‑20.42e‑14.76轮毂线3e‑45.1e‑21.466.37;确定轮盖线和轮毂线的具体步骤为:(101)根据一维流动计算方法分别确定轮盖线和轮毂线的4个端点位置;(102)将轮盖线均分为n(50≤n≤200)段,确定除两端点外的n‑1个点的轴向坐标,根据第一个点的斜率k以及该点的坐标(Z1,R1),确定第二点的坐标(Z2,R2);然后以第二个点的斜率k以及该点坐标,确定第三个点的坐标(Z3,R3);以此类推,得到轮盖线所有点的坐标;(103)将得到的轮盖线上n+1个点用光滑曲线拟合,就可以得到光滑的轮盖曲线;(104)采用步骤(102)和(103)的方法,得到轮毂曲线;(2)由步骤(1)得到的轮盖曲线、轮毂曲线绕旋转轴转动360°,得到轮盖面和轮毂面。
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