(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 202210675133.3 (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　牛夕莹　肖舒宁　汪作心　 李冬　 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) F04D 29/32(2006.01) (54)发明名称 一种轴流压气机超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超 音速叶栅造型关键角度参数确定方法， 通过大量 试验总结出的可靠公式来计算相关系数， 最终计 算得到轴流压气机超音速叶栅造型的关键角度 参数。 本发明能够快速、 准确地计算出轴流压气 机常用超音速叶栅在设计状态下的造型关键角 度参数， 有效提升了压气机跨音级、 超音级的气 动性能， 提高了设计精度。 并且有效减少了通过 三维计算来修正多级轴流压气机进口跨音级、 超 音级叶片角度造型参数的次数， 实现了压气机超 音速叶栅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。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115221618 A 2022.10.21 CN 115221618 A 1.一种轴流压气机超音速叶栅造型关键角度参数确定方法， 其特 征是： (1)确定进口尖楔角， 超音速叶型的叶背型线、 叶盆型线在与叶型前缘圆弧的相切位置 形成对应的切线， 二者切线的夹角为进口尖楔角 ξ， 通过与叶型最大厚度相关的方程， 求解 得到超音速叶栅的进口尖 楔角 ξ； (2)确定进出口几何角， 叶栅进口、 出口几何角 β1k、 β2k分别为超音速叶型中弧线在前、 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， 获得超音速叶栅进口 气流角 β1与出口气流角 β2， 通过确定超音 速叶栅进口冲角 α和出口落后角 δ， 从而进一步确定 β1k＝β1+α， β2k＝β2+δ； (3)计算叶型弯角， 在确定了超音速叶栅进出口几何角之后， 计算得到超音速叶栅的弯 角 ε＝β2k‑β1k； (4)确定进出口楔角， 超音速叶栅的进口、 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， 根据叶型中弧线的当量半径R， 确定超音速叶栅的进口楔角 χ1值， 进 而得到出口楔角 χ2＝ ε‑χ1； (5)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超音速叶栅造型关键角度参数确定方法， 其 特征是： 步骤(1)中所述的通过与叶型最大厚度相关的方程， 求解得到超音速叶栅的进口尖 楔角 ξ， 该 方程如下： 式中， Cmax为叶型最大厚度； bp为叶型名义弦长， 与叶型弦长b有如下关系： bp＝1.05b， 通 过该方程即可求 解得到超音速叶栅的进口尖 楔角 ξ 。 3.根据权利要求1所述的一种轴流压气机超音速叶栅造型关键角度参数确定方法， 其 特征是： 步骤(2)中所述的确定超音速叶栅进口冲角 α 和出口落后角 δ， 采用如下 方式： 进口冲角 α： 式中， Δα 为超音速叶栅冲角修 正量， 取2°～4°； 出口落后角 δ： 取1 °～2°， 与整个叶片的亚音速 部分平稳 过渡。 4.根据权利要求1所述的一种轴流压气机超音速叶栅造型关键角度参数确定方法， 其 特征是： 步骤(4)中所述的根据叶型 中弧线的当量半径R， 确定超音速叶栅的进口楔角 χ1值， 采用如下 方式： 首先根据如下 方程求解叶型中 弧线的当量半径R： 其中l1对于叶顶取0.2 ～0.25， 随叶型截面相对叶高位置的降低逐渐平稳减小至 0； 然后根据如下 方程求解进口楔角 χ1值： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115221618 A 2从而确定超音速叶栅的进口楔角 χ1值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115221618 A 3