(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210556486.1 (22)申请日 2022.05.19 (66)本国优先权数据 202111527918.8 2021.12.14 CN (71)申请人 泸州懋威科技有限公司 地址 646600 四川省 泸州市龙马 潭区石洞 新区主干道 (72)发明人 邹果　 (74)专利代理 机构 成都正德明志知识产权代理 有限公司 513 60 专利代理师 张小娟 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/17(2020.01) (54)发明名称 一种离心叶轮和涡轮叶片叶型冷热态快速 转换方法 (57)摘要 本发明公开了一种离心叶轮和涡轮叶片叶 型冷热态快速转换方法， 该方法主要针对迭代过 程中， 叶型各造型截面控制点变形计算量大的问 题， 综合考虑考气动载荷、 温度载荷和离心载荷， 通过计算各造型截面中弧线的变形， 线性插值得 到各造型截面控制点的变形。 由于叶片本身较 薄， 通过中弧线的变形插值得到的造型截面控制 点的变形代替各控制点实际的变形， 误差很小。 这样既保证了转换精度， 同时又能解决变形输出 点计算量大的问题。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 114818436 A 2022.07.29 CN 114818436 A 1.一种离心叶轮和涡轮叶片叶型冷热态快速转换 方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1： 通过气动设计得到热态叶型R， 确定热态叶型R各造型截面中 弧线和控制点； 步骤S2： 对热态叶型R中的各叶片进行划分有限元网格， 获取造型截面的数量、 各造型 截面中弧线节点的数量和热态叶型R各 型截面控制点的坐标； 步骤S3： 导入CFD仿真的压力场和 温度场结果， 仿真得到热态叶型R中各造型截面中弧 线的变形； 步骤S4： 导出各造型截面中弧线节点变形前的坐标， 以及各节点坐标的变化量， 通过各 中弧线变形前的坐标和中弧线 各节点坐标的变化量， 在离心叶轮或涡轮轴向对各造型截面 控制点变形进 行线性插值， 得到各造型截面控制点坐标的变化量； 将步骤S2中热态叶型R各 个控制点的坐标减去进行线性插值后各造型截面控制点坐标 的变化量得到初次转换的冷 态叶型L1的坐标； 步骤S5： 对步骤S4中的冷态叶型L1进行有限元仿真和线性插值， 得到冷态叶型L1各造 型截面控制点坐标的变化量， 通过冷态叶型L 1各造型截面控制点坐标的变化量加上冷态叶 型L1的坐标， 将初次的冷态叶型L1转换为计算热态叶型R 1； 步骤S6： 计算步骤S5中的计算热态叶型R1与 步骤S1中的热态叶型R之间的偏差绝对值， 判断偏差绝对值是否小于要求偏差， 若是， 则完成叶型冷热态转换， 冷态叶型为L1， 否则进 入步骤S7； 步骤S7： 用步骤S2中热态叶型R各个控制点的坐标减去步骤S5中冷态叶型L1各造型截 面控制点坐标的变化量得到冷态叶型L2， 通过对冷态叶型L2进 行有限元仿 真和线性插值 实 现将冷态叶型L2转换为计算热态叶型R2， 计算热态叶型R2和热态叶型R之间的偏 差绝对值， 判断偏差绝对值是否小于要求偏 差， 若是， 完成叶型冷热态 转换， 冷态叶型为L2； 否则， 热态 叶型R各个控制点的坐标减去冷态叶型L2各造型截面控制点坐标的变化量得到冷态叶型 L3， 并对冷态 叶型L3进行有限元仿真和线性插值实现将冷态 叶型L3转换为计算热态 叶型 R3， 计算热态叶型R和计算热态叶型R3之间的偏差绝对值， 迭代计算， 直至计算热态叶型Rn 与热态叶型R之间的偏差绝对值小于要求偏差， 完成叶型冷热态转换， 冷态叶型为 Ln。 2.根据权利要求1所述的离心叶轮和 涡轮叶片叶型冷热态快速转换方法， 其特征在于， 在步骤S1中， 若 热态叶型R各造型截面中无中弧线， 则选择造型截面上构 造与中弧线相近的 曲线。 3.根据权利要求2所述的离心叶轮和 涡轮叶片叶型冷热态快速转换方法， 其特征在于， 在步骤S2中， 热态叶型R的造型截面数量为m， 造型截面中弧线上节点的数量为k， 各造型截 面控制点的数量 为n， 热态叶型R的各控制点的坐标为Rmn(xmn,ymn,zmn)。 4.根据权利要求2所述的离心叶轮和 涡轮叶片叶型冷热态快速转换方法， 其特征在于， 在步骤S3中， 热态叶型R各造型截面中 弧线的变形量 为D； 在步骤S4中， 各造型截面中 弧线节点 坐标的变化 量为Dmk(xmk,ymk,zmk)， 各造型截面控制点变形进行线性插值后， 各造型截面控制点坐标的变化量为Δmn(xmn, ymn,zmn)， 初次转换的冷态叶型L1的坐标为 L1mn(xmn,ymn,zmn)， 其计算公式为： L1mn＝Rmn‑Δmn 式中， m为热态叶型R的造型截面的数量， n 为各造型截面控制点的数量。 5.根据权利要求2所述的离心叶轮和 涡轮叶片叶型冷热态快速转换方法， 其特征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114818436 A 2在步骤S5中， 初次的冷态叶型L1转换为计算热态叶型R 1的计算公式为： R1mn＝L1mn+ΔL1mn 式中， R1mn为计算热态叶型R1 的各控制点的坐标； ΔL1mn为冷态叶型L1进行有限元仿真 和线性插值后各造型截面控制点 坐标变化 量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114818436 A 3