(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 202210685073.3 (22)申请日 2022.06.15 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司第七0三研 究所 地址 150078 黑龙江省哈尔滨市道里区洪 湖路35号 (72)发明人 王琦　孙鹏　牛夕莹　肖舒宁　 汪作心　李冬　 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) (54)发明名称 一种轴流压气机亚音速叶栅造型关键角度 参数确定方法 (57)摘要 本发明的目的在于提供一种轴流压气机亚 音速叶栅造型关键角度参数确定方法， 本发明能 够快速、 准确地计算出轴流压气机大部分常用亚 音速叶栅在设计状态下的造型关键角度参数， 有 效提高了设计精度， 并且有效减少了通过三维计 算来逐级修正多级轴流压气机各级亚音速叶片 角度造型参数的次数， 实现了压气机叶片角度造 型参数的流程化计算， 可节省大量的设计迭代时 间， 缩短设计周期。 同时， 本发明不仅局限于燃气 轮机轴流压气机， 同样适用于各种工业用轴流压 缩机、 航空发动机轴流压气机/风扇的气动设计 过程。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115186401 A 2022.10.14 CN 115186401 A 1.一种轴流压气机亚音速叶栅造型关键角度参数确定方法， 其特 征是： (1)确定进出口几何角， 叶栅进口、 出口几何角 β1k、 β2k分别为叶型中弧线在前、 尾缘点切 线与圆周方向的夹角， 根据轴流压气机通流反问题设计结果， 获得叶栅进口气流角β1与出 口气流角 β2， 计算叶栅进口攻角i和出口落后角 δ， 从而确定β1k＝β1+i， β2k＝β2+δ； (2)计算叶型弯角， 在确定 了进出口几何角之后， 计算得到叶型弯角 ε＝β2k‑β1k； (3)确定进出口楔角， 叶栅进口、 出口楔角 χ1、 χ2分别为叶型中弧线在前、 尾缘点切线与 弦线的夹角， 根据叶型中 弧线形式， 确定进口、 出口楔角 χ1、 χ2值； (4)计算叶型安装角， 根据进口几何角 β1k和进口楔角 χ1， 计算叶型安装角γ＝β1k+χ1。 2.根据权利要求1所述的一种轴流压气机亚音速叶栅造型关键角度参数确定方法， 其 特征是： 步骤(1)中所述的计算叶栅进口攻角i和出口落后角 δ， 采用如下 方式： 进口攻角i： 式中， b/t为叶型对应位置的叶栅稠度； 为轮毂比； 为叶型对应位置的相对 半径； 为相对平均半径， mb/t＝1.0为叶型稠度为1时攻角随弯角变化率， 是b /t的函 数， mb/t＝1.0＝‑0.1686(b/t)2+0.9393(b/t)+0.2302， 若计算结果小于0.7， 则取mb/t＝1.0＝ 0.7； Δβ 为气流转折角， Δβ ＝β2‑β1； 为叶型稠度为1时气流转折角名义值， 是β2的函 数， Δi为攻角修正量， 根据叶栅平均半径 参数来计算， 其中(b/t)m为叶栅平均半径处稠度， β1m 为叶栅平均半径处进口气流角， Ωm为叶栅平均半径处反动度； 出口落后角 δ： 式中， m为叶型中弧线系数， 其中 为叶型相对最大 挠度位置； 为落后角修 正系数， 其取值与叶栅轮毂比 有关：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115186401 A 2上式中c1a为叶型出口轴向速度， c2a为叶型进口轴向速度。 3.根据权利要求1所述的一种轴流压气机亚音速叶栅造型关键角度参数确定方法， 其 特征是： 步骤(3)中所述的根据叶型中弧线形式， 确定进口、 出口楔角 χ1、 χ2值， 采用如下方 式： 当采用圆弧 中弧线时， χ1＝ χ2＝0.5 ε； 当采用抛物线中 弧线时， χ1＝0.6 ε， χ2＝0.4 ε。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115186401 A 3