压气机叶型出气边厚度修正与气动性能比较验证

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1、第52卷第3期汽轮机技术V01．52No．32010年6月TURBINETECHNOLOGYJun．20l0压气机叶型出气边厚度修正及气动性能的比较验证张发生，苗强，戴韧(上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093)摘要：采用Bezier曲线分段拟合NACA-65叶型的厚度分布，得到光滑的压气机叶型厚度分布曲线，并用于修改叶型出气边厚度，解决了局部点坐标修改造成的型线锯齿的问题。用数值模拟的方法对出气边厚度增加前后叶型的气动性能进行了比较，结果表明，适当地增加出气边厚度基本不会改变叶型表面的压力分布，对平均气流转折角的影响也很小。尾迹区有所增大，流道扩压能力有所降低。阻

2、力系数增加，升力系数降低。关键词：Bezier曲线；压气机；厚度修正；气动性能分类号：TK262文献标识码：A文章编号：1001-5884(2010)03-0180-03IncreaseCompressorBladeTrailingEdgeThicknessandAerodynamicValidationZHANGFa-sheng，MIAOQiang，DAIRen(CollegeofEnergyandPowerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstrac

3、t：ItispresentedinthispaperanewmethodofdatafittingforNACA一65seriousbladethicknessdistribution．Resultcanprovidesmooththicknessprofilealongbladeeamberlinewilocallyincreasedtrailingedgethickness．Zig—Zaglineduetolocalpointmovementcanbeavoided．Aerodynamicperformanceofthenewbladeshapewasnumericall

4、yana-lyzedtocomparetheinfluenceoftrailingedgethickness．Resultsshowedthatstaticpressuredistributionandflowturninganglecallbemaintainedtllacceptablethicknessmodification．Withenlargedwakeflowregion．1iftingforceisreducedwhileresistanceforceisincreased．Keywords：beziercurve；compressor；trailingedg

5、ethickness；aerodynamicperformance可能不能完全满足给定值；(2)局部可能出现多余的拐点。O前言基于计算几何的原理，刘鼎元提出了Bezier曲线拟合方法，解决了上述难题。NACA65叶型是广泛用于压气机亚声速级、低速风扇叶本文主要工作是解决以下3个问题：(1)以Bezier参数片设计的气动叶型。NACA65叶型通过在特定的中弧线上曲线拟合NACA65叶型厚度分布；(2)在标准NACA65叶型分布规定的叶型厚度，从而形成符合设计要求(通常是升力厚度分布的基础上，连续光滑地增加出气边厚度；(3)计算验系数)的叶型族⋯。这种成型方法首先要求沿中弧线坐标

6、计证出气边厚度增加前后叶型气动性能的变化。算叶片厚度及其相应叶盆和叶背的坐标，计算比较繁琐。其次，此方法难以保证叶片进、出口设计气流角的要求，叶型偏lBezier曲线拟合方法离设计要求。第三，原始叶型厚度在尾缘厚度接近零。虽然削薄叶片出气边可以降低叶片尾部的尾迹损失，但也提高了苏步青、刘鼎元口基于计算几何学，提出了给定数据点叶片的加工要求，降低了叶片使用的可靠性。列{Q}的m次Bezier曲线拟合方法。本文采用了该方法，本文根据设计要求的进出口气流角，提出以单圆弧作为以三次Bezier曲线拟合NACA65叶型厚度。三次Bezier曲线叶型中弧线，并沿该圆弧分布规定的NACA6

7、5叶片厚度，由方程为J3此叶片型线可以唯一确定。其次，对标准NACA65叶片厚度P(￡)=∑．3(￡)PJ，0≤t≤1(1)在出气边附近修正，适当地增加出气边厚度，提高出气边的强度，避免安装、使用过程中可能的冲击损坏。式中，曰(t)为三次Bemstein基函数，表达式如下：由已知数据点最小二乘的拟合曲线通常采用多项式或Bi．3=(1一t)3-j，，=0，1，2，3三次样条曲线⋯，这样的拟合存在两个问题：(1)边界数据点是特征多边形顶点。对每一个数据点Q，，选择规范的收稿日期：2009-04-28基金项目