复合弯扭涡轮叶片尾缝的快速建模

《复合弯扭涡轮叶片尾缝的快速建模》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2014年1月第40卷第1期北京靛空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsJanuary2014V01．40No．1复合弯扭涡轮叶片尾缝的快速建模张宝源席平杨炯(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)摘要：尾缝是涡轮叶片中的重要冷却结构．为解决复合弯扭叶片尾缝的精确建模f．q题并提高其建模效率，提出了包含尾缝工具体创建和尾缝窗口创建过程的创成式尾缝快速建模方法．首先通过叶身内外型截面线自动匹配算法、叶盆叶背曲线方位判断算法，创建具有和叶身相同或相近弯扭状况的尾缝工具体．之后借助自定义的数

2、据结构记录各组尾缝窗口信息，创建多组不同规格的尾缝窗口，完成尾缝建模．最后使用UGOpenAPI工具开发了尾缝快速建模程序，并通过实例验证了所提出方法的可行性．关键词：计算机辅助设计；尾缝；复合弯扭涡轮叶片；UGOpenAPI中图分类号：TP391．7；V232．4文献标识码：A文章编号：1001．5965(2014)01-0048．06Rapidmodelingoftrailingedgeslotsinbowed—twistedturbinebladeZhangBaoyuanXiPingYangJiong(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomat

3、ion，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Trailingedgeslotsareimportantcoolingstructuresinturbineblade．Inordertorealizethepre—cisemodelingofthesestructuresinbowed-twistedturbinebladeandimprovethemodelingefficiency，arapidgenerativemodelingmethodwasproposed，inc

4、ludingthetoolbodycreationstepandtheslotwindowscreationstep．Firstly，thetoolbodywiththesameorsimilarbowed—twistedconditionasthebladewascreatedviathematchingalgorithmofinsideandoutsidebladeprofilesandthedirectiondeterminingalgorithmofpressureandsuctionsides．Thenthegroupsofslotwindowswithdifferentsi

5、zeswerecreatedbyemployingspecificdatastructuretostorethewindowgroupsinformation．Finally，arapidtrailingedgeslotsmodelingprogramwasde—velopedbasedonUGOpenAPI，andthemodelingresultvalidatesthefeasibilityofthemethod．Keywords：computeraideddesign；trailingedgeslots；bowed-twistedturbineblade；UGOpenAPI1问题

6、提出随着涡轮进口燃气温度的不断提高，为了保证发动机可靠工作，现代涡轮叶片多采用对流、冲击及气膜复合冷却方式⋯．相应的冷却结构包括气膜孔、尾缝、冲击孔、扰流肋、扰流柱等，如图1所示．尾缝是其中的重要组成部分．冷却气流从尾缝流出，对后腔内壁和尾缘进行强化对流换热，还可以吹除叶片后的尾迹涡流及附面层，使涡轮性能得到改善．为进一步提高涡轮效率，我国王仲奇院士和前苏联费里鲍夫教授在20世纪60年代提出了复合弯扭叶片的概念口』，如图2所示．其机理主要是通过叶片弯扭改善叶栅流道内的压力分布，进而改善叶栅根部和顶部流动状况，以减少径向、横向二次流强度，降低端部损失，最终实现涡轮总损失的降低和效率的提高

7、∽1．然而先进的气动外形，也给叶片上尾缝的精确建模带来了如下困难：①每个尾缝需适应该处叶身的弯扭状况，为自由曲面特征；②所有尾缝沿曲线排列；③尾缝成组分布，不同组之间的高度和间距不同．以上特点使得复合弯扭叶片设计中，手动创收稿日期：2013-03—13；网络出版时间：2013-0643316：47网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detai[／11．2625．V．20130603．1647．001．htm作者简介：张宝源(198