(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 202211062707.6 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 中国航发四川燃气涡轮 研究院 地址 610500 四川省成 都市新都区新都学 府路999号 (72)发明人 黄磊　郭昶宏　钟世林　张军　 田小红　 (74)专利代理 机构 北京清大紫荆知识产权代理 有限公司 1 1718 专利代理师 林政 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种小轮毂比压气机转子设计方法 (57)摘要 本发明公开的一种小轮毂比压气机转子设 计方法， 属于航空发动机风扇/压气机技术领域， 包括： 步骤1， 构建小轮毂比压气机转子的子午投 影布局， 包括： 根据小轮毂比压气机转子的子午 投影分布 规律， 构建小轮毂比压气机转子的子午 投影布局； 其中， 小轮毂比压气机的进口轮毂比 为0.3‑0.4； 步骤2， 构建小轮毂比压气机转子的 叶片造型， 包括： 至少根据小轮毂比压气机转子 的稠度、 中弧线无量纲几何折转角、 攻角和落后 角， 构建出小轮毂比压气机转子的叶片造型。 本 发明实施例提供的技术方案解决了现有压气机 的气动设计中， 由于其各参数取值在常规范围 内， 从而导致对小轮毂比的压气机的气动设计并 不适用的问题。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 115495889 A 2022.12.20 CN 115495889 A 1.一种小轮毂比压气机转子设计方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 构建小轮毂比压气机转子的子午投影布局， 且所述小轮毂比压气机的进口轮毂比为 0.3‑0.4， 并根据小轮毂比压气机转子的子午投影分布规律构建小轮毂比压气机转子的子 午投影布局； 基于小轮毂比压气机转子的子午投影布局构建小轮毂比压气机转子的叶片造型， 确定 小轮毂比压气机转子的叶片造型参数设计范围， 所述造型参数至少包括稠度、 中弧线无量 纲几何折 转角、 攻角和落后角。 2.根据权利要求1所述的小轮毂比压气机转子设计方法， 其特征在于， 小轮毂比压气机 转子叶根流道(3)的前20％叶根轴向弦长位置点(6)相 对于常规进口轮毂比压气机转子叶 根流道(2)的前20％的叶根轴向弦长位置点(5)， 降低常规进口轮毂比压气机转子前缘线 (10)径向叶高的0.5％ ‑3％； 小轮毂比压气机转子叶根流道(3)的出口尾缘点(7)相对于常规进口轮毂比压气机转 子叶根流道(2)的出口尾缘点(8)， 抬高常规进口轮毂比压气机转子尾缘线(9)径向叶高的 3％‑10％； 小轮毂比压气机转子叶根流道(3)的前20％的叶根轴向弦长位置点(6)到出口尾缘点 (7)的径向高度平缓增 加； 根据调整后的转子 叶根流道(3)构建出的小轮毂比压气机转子的叶片造型， 并确定转 子叶根的稠度增加 量、 转子叶根的攻角增加 量、 转子叶根的落后角增加 量与所述小轮毂比 压气机的进口轮毂比的对应关系。 3.根据权利要求2所述的小轮毂比压气机转子设计方法， 其特征在于， 所述小轮毂比压 气机转子叶根截面的稠度为2.4 ‑3.0， 且， 小轮毂比压气 机转子的稠度从根到尖部平滑过渡 第一预设值， 所述第一预设值与常规轮毂比压气机转子叶尖 截面的稠度相同。 4.根据权利要求2所述的小轮毂比压气机转子设计方法， 其特征在于， 所述小轮毂比压 气机转子根部截面叶型为(0.3 ‑0.5)倍轴向弦长范围内的中弧线无量纲几何折转角超过 0.7， 中弧线无量纲几何折 转角为Δβx， 且满足： 其中， 压气机转子叶型总弯角为Δβk， 叶型前缘的进口几何角为 βk1， 中弧线上某一中线位置的几何角为βkx； 并在0.4倍轴向弦长范围内的中弧线无量纲几何折转角增加， 0.4倍轴向弦长后的中弧 线无量纲几何折 转角平缓增 加至1。 5.根据权利要求2所述的小轮毂比压气机转子设计方法， 其特征在于， 所述小轮毂比压 气机转子叶根截面的攻角为2 ‑4度， 且， 小轮毂比压气 机转子的攻角从根到尖部平滑过渡至 第二预设值， 所述第二预设值与常规轮毂比压气机转子叶尖 截面的攻角相同。 6.根据权利要求2所述的小轮毂比压气机转子设计方法， 其特征在于， 所述小轮毂比压 气机转子叶根截面的落后角为7.5 ‑8.5度， 且小轮毂比压气机转子的落后角从根到尖部平 滑过渡第三预设值， 所述第三预设值与常规轮毂比压气机转子叶尖 截面的落后角相同。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115495889 A 2一种小轮毂比压气机转子 设计方法 技术领域 [0001]本发明属于 压气机设计领域， 尤其涉及一种小轮毂比压气机转子设计方法。 背景技术 [0002]不断降低发动机迎风面积是军用航空发动机技术发展的重要方向之一， 为适应这 一发展趋势， 压缩系统的发展方向是追求更小轮毂比， 小轮毂比必然要求风扇压气机在更 小的进口迎风 面积实现压气机的性能。 [0003]现有的压气机进口轮毂比通常为0.5 ‑0.75， 其转子气动设计中的各参数取值在常 规范围内， 然 而， 该常规范围的参数 取值对于小轮毂比压气机转子气动设计并不 适用。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明提供一种小轮毂比压气机转子设计方法， 以解决现有压气机的 气动设计中， 由于其各参数取值在常规范围内导致对小轮毂比压气机转子的气动设计并不 适用的技 术问题。 [0005]提供一种小轮毂比压气机转子设计方法， 其包括： [0006]构建小轮毂比压气机转子的子午投影布局， 且所述小轮毂比压气机的进口轮毂比 为0.3‑0.4， 并根据小轮毂比压气机转子的子午投影分布规律构建小轮毂比压气机转子的 子午投影布局； [0007]基于小轮毂比压气机转子的子午投影布局构建小轮毂比压气机转子的叶片造型， 确定小轮毂比压气机转子的叶片造型参数设计范围， 所述造型参数至少包括稠度、 中弧线 无量纲几何折 转角、 攻角和落后角。 [0008]本发明的技 术有益效果： [0009]本专利的方法对转子的造型参数进行重新设计， 可以有效的为追求小迎风面积发 动机压气机设计提供技术基础， 兼顾了压气机的效率和裕度， 运用该方案可以缩短设计周 期， 提高设计效率， 为下一代发动机设计提供基础。 附图说明 [0010]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案， 下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例， 对于本领域 普通技术人员来讲， 在不 付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其它的附图。 [0011]图1为本发明实施例提供的进口轮毂比0.3 6的压气机转子的子 午布局图； [0012]图2为本发明实施例提供的进口轮毂比0.3 6的压气机转子稠度分布规 律图； [0013]图3为本发明实施例提供的进口轮毂比0.36的压气机转子中弧线无量纲几何折转 角分布规 律图； [0014]图4为本发明实施例提供的进口轮毂比0.3 6的压气机转子攻角分布规 律图； [0015]图5为本发明实施例提供的进口轮毂比0.3 6的压气机转子落后角分布规 律图；说　明　书 1/6 页 3 CN 115495889 A 3