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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种加速收敛型叶片端区开槽设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117932822B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410195648.2，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种加速收敛型叶片端区开槽设计方法是由唐雨萌;柳阳威;张鹏丽设计研发完成，并于2024-02-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种加速收敛型叶片端区开槽设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种加速收敛型叶片端区开槽设计方法，其实现的主要过程包括：步骤一，提取原始叶片几何型线；步骤二，计算几何型线曲率；步骤三，设定槽道出口位置；步骤四，生成加速收敛型槽道后壁型线；步骤五，设定槽道喉道宽度；步骤六，生成加速收敛型槽道前壁型线；步骤七，完成加速收敛型槽道前壁型线与叶片压力面的过渡；步骤八，生成三维槽道几何。本发明通过引入型线造型控制参数调整槽道的型线设计，快速生成具有较高自适应射流加速比的槽道设计方案。槽道出口的加强射流有效抑制了由于低能流体在压气机叶片端区聚集导致的压气机叶片通道堵塞引起的性能下降，改善了高负荷压气机的气动性能，具有重要的工程应用前景。

本发明授权一种加速收敛型叶片端区开槽设计方法在权利要求书中公布了：1.一种加速收敛型叶片端区开槽设计方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一，提取原始叶片几何型线； 步骤二，计算几何型线曲率； 步骤三，设定槽道出口位置； 步骤四，生成加速收敛型槽道后壁型线； 步骤五，设定槽道喉道宽度； 步骤六，生成加速收敛型槽道前壁型线； 步骤七，完成加速收敛型槽道前壁型线与叶片压力面的过渡； 步骤八，生成三维槽道几何； ①所述提取原始叶片几何型线包括： 给定三维压气机叶片1原始叶片几何的控制点坐标，由所述原始叶片几何的控制点坐标生成原始叶片几何；从所述原始叶片几何中提取需要进行开槽处理的叶片截面型线2；将所提取的所述叶片截面型线2按照物理特征分割为前缘段3、叶片吸力面段4、叶片压力面段5和尾缘段6；按照叶片截面型线2的横坐标最小的点为前缘点、叶片截面型线2的横坐标最大的点为尾缘点的位置关系建立坐标系，所述叶片截面型线2的前缘点与尾缘点之间的连线为叶片截面型线2的弦长c，所述叶片截面型线2的弦长c在横坐标方向上的投影定义为叶片截面型线2的轴向弦长cx； ②所述计算几何型线曲率包括： 采用拟合算法对所述叶片吸力面段4对应的控制点进行加密处理，获取加密的叶片吸力面段控制点序列；其中，所述加密的叶片吸力面段控制点序列中任意两个相邻的控制点之间的横坐标差值不大于所述叶片截面型线2的轴向弦长cx的1％； 提取所述加密的叶片吸力面段控制点序列中的每个点的坐标，计算所述加密的叶片吸力面段控制点序列中每个点的相对弦长位置，计算所述加密的叶片吸力面段控制点序列中每个点的曲率半径及曲率中心坐标，存储为叶片吸力面段控制点序列曲率文件； 采用拟合算法对所述叶片压力面段5对应的控制点进行加密处理，获取加密的叶片压力面段控制点序列；其中，所述加密的叶片压力面段控制点序列中任意两个相邻的控制点之间的横坐标差值不大于所述叶片截面型线2的轴向弦长cx的1％； 提取所述加密的叶片压力面段控制点序列中的每个点的坐标，计算所述加密的叶片压力面段控制点序列中每个点的相对弦长位置，计算所述加密的叶片压力面段控制点序列中每个点的曲率半径及曲率中心坐标，存储为叶片压力面段控制点序列曲率文件； ③所述设定槽道出口位置包括： 给定槽道出口位置的相对弦长位置值，在所述槽道出口位置的相对弦长位置值上叠加一个余量值作为槽道出口切点P的相对弦长位置意向值；其中，所述余量值的取值区间为所述叶片截面型线2的轴向弦长cx值的3％-6％； 根据所述槽道出口切点P的相对弦长位置意向值计算出对应的横坐标，在所述加密的叶片吸力面段控制点序列中寻找出横坐标与所述槽道出口切点P的相对弦长位置意向值对应的横坐标最接近的点，定义为槽道出口切点P； ④所述生成加速收敛型槽道后壁型线包括： 从步骤二得到的所述叶片吸力面段控制点序列曲率文件中提取步骤三所确定的所述槽道出口切点P的坐标PxP,yP、曲率半径rP及曲率中心坐标CPxC_P,yC_P； 根据所述槽道出口切点P的坐标PxP,yP、所述槽道出口切点P的曲率中心坐标CPxC_P,yC_P计算槽道出口切点P的曲率半径角αP；所述槽道出口切点P的曲率半径角αP由下式得到： 设定所述三维压气机叶片1需控制的来流工况的来流角为i，由所述来流角i减去余量角作为槽道进口角β；其中，所述余量角的取值区间为1～5°，所述三维压气机叶片1需控制的来流工况的来流角i与所述三维压气机叶片1的设计工况来流角的差值越大，所述余量角的取值越大； 设定槽道数目值n，其中所述槽道数目值n可取{1,2,3}中任一值； 计算加速收敛型槽道后壁型线折转角θ，由下式得到： 以所述槽道出口切点P的曲率中心坐标CPxC_P,yC_P为中心，将所述槽道出口切点P的曲率中心坐标CPxC_P,yC_P与所述槽道出口切点P的连线所确定的射线向所述叶片截面型线2的前缘方向偏转所述加速收敛型槽道后壁型线折转角θ，偏转后的射线与所述叶片压力面段5的交点定义为加速收敛型槽道后壁型线起始意向点； 在所述叶片压力面段控制点序列曲率文件中寻找出横坐标与所述加速收敛型槽道后壁型线起始意向点的横坐标最接近的点，定义为加速收敛型槽道后壁型线起始点Q； 从步骤二得到的所述叶片压力面段控制点序列曲率文件中提取所述加速收敛型槽道后壁型线起始点Q的坐标QxQ,yQ、曲率半径rQ及曲率中心坐标CQxC_Q,yC_Q； 所述加速收敛型槽道后壁型线的控制方程在极坐标系下由θPQ,ρPQ确定，如下式所示： 其中，型线造型控制参数Dq用于调控所述加速收敛型槽道后壁型线的变化率，由下式得到： 采用所述加速收敛型槽道后壁型线的控制方程生成以所述加速收敛型槽道后壁型线起始点Q为起点，以所述槽道出口切点P为终点的几何型线，作为加速收敛型槽道后壁型线7； 在所述加速收敛型槽道后壁型线起始点Q处对所述加速收敛型槽道后壁型线7与所述叶片压力面段5的几何型线进行倒角处理，对应的倒角半径为RQ，生成槽道进口圆角曲线8；其中，所述倒角半径RQ不大于所述叶片截面型线2的前缘段3厚度的12； ⑤所述设定槽道喉道宽度包括： 给定槽道喉道宽度dt，所述槽道喉道宽度dt与步骤三所确定的所述槽道出口切点P的曲率半径rP的比值不小于0.015； ⑥所述生成加速收敛型槽道前壁型线包括： 以所述加速收敛型槽道后壁型线的控制方程所对应的极坐标系的中心为中心，将所述加速收敛型槽道后壁型线7向所述叶片截面型线2的前缘方向进行等距偏移，偏移量等于所述槽道喉道宽度dt；偏移后的曲线与所述叶片吸力面段4的交点为点M，偏移后的曲线与所述叶片压力面段5的交点为N； 在点M处对所述偏移后的曲线与所述叶片吸力面段4的几何型线进行倒角处理，对应的倒角半径为RM，生成槽道出口圆角曲线9；其中，所述倒角半径RM不大于所述叶片截面型线2的尾缘段6厚度的12；所述槽道出口圆角曲线9与进行倒角处理后的所述偏移后的曲线的交点为点T； 以点T为圆心将所述偏移后的曲线向所述叶片截面型线2的前缘方向进行旋转，旋转的角度等于步骤四中所述余量角的2倍；旋转后的偏移后的曲线与所述叶片压力面段的交点为点L；所述旋转后的偏移后的曲线在点L与点T之间的几何型线即为加速收敛型槽道前壁型线10； ⑦所述完成加速收敛型槽道前壁型线与叶片压力面的过渡包括： 对所述加速收敛型槽道前壁型线10的斜率进行计算，得到不同轴向弦长位置加速收敛型槽道前壁型线的斜率； 提取所述叶片压力面段5与所述前缘段3的交点到所述叶片压力面段5与所述加速收敛型槽道前壁型线10的交点之间的型线作为叶片压力面切割段11，对所述叶片压力面切割段11的斜率进行计算，得到不同轴向弦长位置叶片压力面切割段的斜率； 在所述不同轴向弦长位置加速收敛型槽道前壁型线的斜率和所述不同轴向弦长位置叶片压力面切割段的斜率中选取最接近的斜率值，所述最接近的斜率值分别对应所述加速收敛型槽道前壁型线10与叶片压力面的过渡圆弧在所述加速收敛型槽道前壁型线10上的切点X和在所述叶片压力面切割段11上的切点Y；作过所述切点X和所述切点Y的公切圆弧，即实现了所述加速收敛型槽道前壁型线10与叶片压力面的过渡，完成了步骤一所述叶片截面型线2所对应的开槽方案； ⑧所述生成三维槽道几何包括： 提取所述三维压气机叶片1在端壁处的叶片截面型线2，间隔5％叶片高度分别提取多组三维压气机叶片从端壁到20％叶片高度的叶片截面型线2；将所提取的叶片截面型线2按照步骤一到步骤七的方法，保持所述槽道出口位置相同，分别生成所提取的端壁处的叶片截面型线2及不同叶高的叶片截面型线2对应的开槽方案；从端壁起始到20％叶片高度，沿叶片高度方向光滑连接所生成的不同叶高的叶片截面型线2对应的开槽方案，完成三维槽道几何的造型。

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