Development of the method for geometric modeling of S-shaped camber line of the profile of an axial compressor blade

Abstract

Розроблено метод геометричного моделювання S-подібної середньої лінії профілю лопатки осьового компресора, яка подається складеною кривою та формується з трьох ділянок. Кожна з ділянок моделюється у натуральній параметризації та застосуванні певних законів розподілу кривини вздовж дуги модельованої кривої. Кривина вхідної ділянки підпорядковується лінійному закону, двох інших -квадратичному закону розподілу від довжини власної дуги. Стикування ділянок відбувається із забезпеченням другого порядку гладкості, який передбачає рівність значень функцій, похідних та кривин в точці спряження. На відміну від існуючих методів, побудову середньої лінії профілю лопатки компресора пропонується виконувати безпосередньо в решітці, для якої відомі осьова протяжність, кут установки профілю та його хорда. При цьому геометричні кути входу та виходу потоку приймаються за вихідні дані. Надання середній лінії профілю лопатки S-подібної форми сприятиме безградієнтності руху робочої речовини на виході із решітки профілів, а, отже, зниженню втрат енергії в компресорі. На підставі запропонованого методу розроблено програмний код, який, окрім цифрової інформації по модельованій середній лінії профілю лопатки компресора, також видає отримані результати в графічному вигляді на екран монітора комп'ютера. Проведені розрахункові дослідження підтвердили працездатність запропонованого методу моделювання середніх ліній профілів лопаток осьових компресорів. Метод може бути корисним організаціям, які займаються проектуванням осьових компресорів газотурбінних двигунівКлючові слова: осьовий компресор, профіль лопатки, геометричне моделювання, середня лінія, натуральна параметризація UDC 514.18:621.515

Development of a method for geometrical modeling of the airfoil profile of an axial turbomachine blade

“…As in [23], description of curves in natural parameterization will be used in modeling contours of an axial turbomachine blade profile. Curvature k of the curve depending on the proper arc length s is determined by the following dependence: k s s…”