(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 202210682308.3 (22)申请日 2022.06.15 (71)申请人 科诺泰博 （北京） 科技有限公司 地址 100080 北京市海淀区中关村南大街5 号二区683号楼3层3 0109 (72)发明人 郭文杰　黄若　 (74)专利代理 机构 北京中海智圣知识产权代理 有限公司 1 1282 专利代理师 王志东 (51)Int.Cl. G06F 30/10(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 径流式旋转流体机械后弯与前弯流线隧道 成形方法 (57)摘要 本发明提出一种径流式旋转流体机械后弯 与前弯流线隧道成形方法， 包括： 将旋转流体机 械的流道中心线分为前倾段和后弯/前弯段， 设 流道中心线轴向总长为H， 后弯 /前弯段占比为k， 则后弯/前弯段轴向长度为kH， 前倾段轴向长度 为(1‑k)H； 构造流道中心线的前倾段； 构造流道 中心线的后弯/前弯段； 将流道中心线前倾段和 后弯/前弯段平滑过渡， 使流道中心线前倾段下 端点和后弯/前弯段上端点坐标和导数均相等， 形成完整流道中心线； 得出流道进、 出口法向截 面面积， 并使法向截面面积沿流道中心线线性变 化， 构成完整流道。 所述成形方法得到的流道中 心线处处连续且可导， 曲率平缓过渡， 在使流体 介质完成所需转向的同时流动损失尽可能地降 低。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115168923 A 2022.10.11 CN 115168923 A 1.一种径流式旋转 流体机械后弯与前弯流线隧道成形 方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1， 将旋转流体机械的流道中心线分为前倾段和后弯/前弯段， 设流道中心线轴向 总长为H， 后弯/前弯段占比为 k， 则后弯/前弯段轴向长度为 kH， 前倾段轴向长度为(1 ‑k)H； 步骤2， 构造流道中心线的前倾段； 步骤3， 构造流道中心线的后弯/前弯段； 步骤4， 将流道中心线前倾段和后弯/前弯段平滑过渡， 使流道中心线前倾段下端点和 后弯/前弯段 上端点坐标和导数均相等， 形成完整流道中心线； 步骤5： 设流道进、 出口法向截面面积分别为A1、 A2， 流道中部任一法向截面与进口法向 截面的曲线距离占流道中心线总长的比例为t， 则流道中部任一法向截面面积为A1+t(A2‑ A1)， 流道法向截面 面积沿流道中心线 线性变化， 构成完整流道。 2.根据权利要求1所述的径流式旋转流体机械后弯与前弯流线隧道成形方法， 其特征 在于， 步骤2中， 流道中心线前倾段在柱坐标系下的方程 为： 式中： R1为流道中心线前倾段上端点所在半径； R2为流道中心线后弯/前弯段下端点所 在半径； θ1为前倾段包络角； β1为前倾段上端点投影点构 造角， 取正值； β2为前倾段下端点投 影点构造角， 依据设计需求取正、 负或零； θ为极角， 取任意值时， 上式(1)为环曲面方程， 即 椭圆弧子午线绕z轴旋转一周所得曲面； ρ 为极径， 取基圆柱面半径R1时， 上式(1)为流道中 心线前倾段向基圆柱面投影曲线方程； z为轴向坐标。 3.根据权利要求1所述的径流式旋转流体机械后弯与前弯流线隧道成形方法， 其特征 在于， 步骤3中， 构造流道中心线后弯/前弯段包括： 在xy平面内利用后弯/前弯段上端点投 影点与下端点投影点的位置与方向数据构建三次曲线； 再将三次曲线沿z轴方向向环曲面 做投影， 得到流道中心线后弯/前弯段三维曲线。 4.根据权利要求3所述的径流式旋转流体机械后弯与前弯流线隧道成形方法， 其特征 在于， 步骤3中， 流道中心线后弯/前弯段三维曲线的约束参数包括： 流道中心线后弯/前弯 段上端点所在半径Rk， 流道中心线后弯/前弯段下端点所在半径R2， 后弯/前弯段包络角 θ2， 后弯/前弯段上端点投影点构造角β3， 后弯/前弯段下端点投影点构造角β4， 构造后弯曲线 时， β3取正值， θ2取正值； 构造前弯曲线时， β3取负值， θ2取负值； x为横坐标， 是自变量； y为纵 坐标， 是因变量； 将流道中心线后弯/前弯段投影曲线构建为 三次函数： 5.根据权利要求4所述的径流式旋转流体机械后弯与前弯流线隧道成形方法， 其特征 在于， 步骤3中， 将流道中心线后弯/前弯段 投影曲线 方程以x为参数转换成柱 坐标系下的参 数方程， 并向环曲面沿z轴方向投影， 得到流道中心线后弯/前弯段在柱坐标系下的方程：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115168923 A 26.根据权利要求1或5所述的径流式旋转流体机械后弯与 前弯流线隧道成形方法， 其特 征在于， 步骤4中， 将流道中心线 前倾段和 后弯/前弯段平滑过渡， 使流道中心线 前倾段下端 点和后弯/前弯段 上端点坐标和导数均相等， 有： 7.根据权利要求1所述的径流式旋转流体机械后弯与前弯流线隧道成形方法， 其特征 在于， 步骤5中， 与流道中心线相垂直的流道法向截面形状为圆或椭圆。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115168923 A 3