[实用新型]一种带有鼓包和凹缝结构的跨声速压气机平面叶栅叶片

权利要求书

1.一种带有鼓包和凹缝结构的跨声速压气机平面叶栅叶片，其特征在于，包括平面叶栅栅板(1)、叶片(2)、鼓包(3)和凹缝(4)，所述叶片(2)通过设置在所述平面叶栅栅板(1)上的叶型凹槽与所述平面叶栅栅板(1)固定连接，所述鼓包(3)和所述凹缝(4)设置在所述叶片(2)上。

2.根据权利要求1所述的带有鼓包和凹缝结构的跨声速压气机平面叶栅叶片，其特征在于，所述鼓包的造型公式采用CST参数化、多项式插值函数、B样条曲线、三次C-Cardinal样条曲线或p-nary细分曲线造型方式；

所述凹缝的造型公式采用CST参数化、多项式插值函数、B样条曲线、三次C-Cardinal样条曲线或p-nary细分曲线造型方式；

所述凹缝的造型所涉及到的参数包括所述凹缝的深度H2和长度L2，分别与所述鼓包的高度H1和长度L1相对应。

3.根据权利要求2所述的带有鼓包和凹缝结构的跨声速压气机平面叶栅叶片，其特征在于，所述凹缝的深度H2和长度L2分别与所述鼓包的高度H1和长度L1相对应是指在涉及的公式中，当鼓包的高度为m，则凹缝深度也为m，方向相反，m0；鼓包的长度为n，则凹缝长度也为n，方向相同，n0。

4.根据权利要求2所述的带有鼓包和凹缝结构的跨声速压气机平面叶栅叶片，其特征在于，所述CST参数化的形状函数S(x)的表达式满足如下公式：

式中，为Bernstein多项式，i为的指数，n为的阶数；为组合数；b_i是引进的权重因子，i＝0,1,…,n；X＝x/b，b为叶片弦长，x为X轴坐标；

所述多项式插值函数y满足如下公式：

y＝f(x)(1-x)^0.5x^0.5±g(x)(1-x)^1.5x^0.5

式中，f(x)、g(x)为多项式插值函数，x为节点矢量；A_i、B_i为多项式系数，可通过最小二乘法对原始叶片数据拟合得到；改变f(x)中的多项式的系数和阶次，可以改变圆弧曲线的弯曲程度，进而改变鼓包的弯度；改变g(x)中的多项式的系数和阶次，改变鼓包的厚度；

所述B样条曲线为采用控制顶点定义曲线，B样条基函数是可以描述复杂形状并且具有全局性特殊的基函数，其曲线方程P(u)满足如下公式：

式中，d_j为控制顶点，j＝(i-k,i-k+1,…,i)，N_i,k(u)为k次规范B样条基函数，i代表序号，i＝0,1,2,3…n，k为基函数次数，u代表参数，区间为[u_i,u_i+k+1]；B样条曲线的基函数是多项式样条，不仅与次数有关，还与参数所在的节点区间有关，这增加了B样条调控曲线的灵活性以及多样性；

所述三次C-Cardinal样条曲线的数学定义式满足如下公式：

0≤t≤α，i＝0,1,2,…,n-3

式中，点b_i为给定的型值点，i＝0,1,2,3…n，j为0-3，b_i+j包含于b_i中，ω_j,a(t)为样条基函数，t为节点值，在样条曲线绘制中其值大小决定了所绘曲线的精度，参数α可在不影响曲线连续性下对样条曲线进行微调，亦称之为微调因子，α大于0，曲线段P_i(t)组成的曲线P(t)称为三次C-Cardinal样条曲线；

所述p-nary细分曲线满足如下公式：

给定初始有序控制顶点集J₀为初始有序控制顶点的有限下标集；设为第k次细分后的有序控制顶点集，J_k为相应的有限下标集；其中α＝{α_j}为实系数序列，只有有限个分量不为零，称为mask，为形状参数；均匀稳定p-nary细分曲线造型方式在曲线情形下实际包含了定义新有序控制点的p个细分规则：

式中，代表第K+1次细分后的第j个有序控制顶点，P_i^k代表第K次细分后的第i个有序控制顶点，Z代表整数合集，i代表整数次，给定i小于j，j为初始给定值，α_j-pi代表j-pi个实系数参数，p代表整数次细分次数，p大于等于1；β＝j–i，β大于0；

若p＝1，则细分规则为：

若p＝2，则细分规则为：

和

若p＝3，则细分规则为3个，以此类推。