[发明专利]串列叶片优化实现方法

权利要求书

1.一种串列叶片模型优化实现方法，其特征在于，根据选定的串列静子叶片的轴向与周向相对位置的参数变量，在原始几何模型的基础上计算出更新几何模型，在更新几何模型上对前后排叶片在不同径向叶高截面处的轮廓点的集合，逐层逐点检测设计参数是否合理，最后计算通过检测的设计参数与若干参考样本的差异，选取差异最小的样本所对应的数值模拟结构化网格点的分布方案用于生成网格；

所述的参数变量为以下任意一种组合：

①轴向位置ΔZ和周向位置Δθ，或

②相对轴向位置和相对周向位置

所述的原始几何模型是指：叶片的数个径向高度的截面内的轮廓点的坐标的集合，其坐标系是以叶轮机械转轴为中心轴的圆柱坐标系；

所述的逐层逐点检测是指：以前排叶片上任意一点作为被检测的射线起点，向任意方向做一射线，计算此射线与后排叶片轮廓点顺序连线所构成的所有线段的相交次数：当相交次数为偶数时被检测点在后排叶片轮廓点顺序连线的封闭区域之外，否则被检测点在后排叶片轮廓点顺序连线的封闭区域之内；当存在任一截面内的任一前排叶片轮廓点位于后排叶片的轮廓区域内，即前、后排叶片存在几何重合时，该设计参数判定为不合理，应重新选取设计参数，当所有截面内的所有前排叶片轮廓点都位于后排叶片的轮廓区域外，即前、后排叶片不存在几何重合时，该设计参数判定为合理；

所述的生成网格是指：将设计参数对应的数值模拟结构化网格点的分布方案采用但不限于流体力学软件Numeca中的网格绘制模块Autogrid所支持的指令生成，并写入代码文件中执行后得到网格；

所述的生成网格，对多个设计参数进行几何重合检测，并将各个参数对应的设计方案的网格生成指令写入一个代码文件中并执行，则可计算获得所有的设计参数所对应的网格文件，从而适用于数值模拟计算的过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的检测设计参数是否合理，即前排叶片的轮廓点是否在后排叶片的轮廓点的顺序连线所构成的封闭区域外。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的参考样本为设计参数的变化空间内预先均匀给定的样本以及对应样本的数值模拟结构化网格点的分布方案。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的差异，即设计参数与参考样本的参数之间的差值所对应的范数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的数值模拟结构化网格点的分布方案为O4H型结构化网格，包括：

1)叶片上方H型网格进口截面周向网格点数；

2)叶片上方H型网格出口截面周向网格点数；

3)叶片下方H型网格进口截面周向网格点数；

4)叶片下方H型网格出口截面周向网格点数；

5)叶片前方H型网格进口截面周向网格点数；

6)叶片后方H型网格出口截面周向网格点数；

7)叶片前方H型网格轴向网格点数；

8)叶片后方H型网格轴向网格点数；

9)叶片贴体O型网格吸力面网格点数；

10)叶片贴体O型网格压力面网格点数；

11)叶片贴体O型网格厚度方向网格点数。