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龙图腾网获悉北京理工大学;清华大学申请的专利一种用于航空发动机轴流叶片的通道一体化设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117951818B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410214335.7，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种用于航空发动机轴流叶片的通道一体化设计方法是由李鑫;蒙童桐;周玲;李嘉宾;季路成设计研发完成，并于2024-02-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于航空发动机轴流叶片的通道一体化设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种用于航空发动机轴流叶片的通道一体化设计方法，属于航空发动机气动设计技术领域。本方法能够耦合调控叶片、端壁与角区的通道一体化设计。从通道几何特征出发，开展无量纲转换；于此无量纲流域内规整地构建控制点、虚拟控制点与局部变形域，使用拓展自由变形技术对其开展一体化调控；将调控后流域再次转化为三维笛卡尔坐标系，实现叶片、端壁与角区的一体化设计。本发明能够保证端壁在调控后仍能够满足周期性要求，解决了传统自由变形技术变形时端壁无法纳入变形域的局限，为通道的全三维设计提供了更大的设计空间，可提高轴流风扇、压气机与涡轮的设计效率。

本发明授权一种用于航空发动机轴流叶片的通道一体化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种用于航空发动机轴流叶片的通道一体化设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：输入数据准备与检查； 其中，需要准备的输入数据包括：叶片通道网格、待调控几何坐标、变形域轴向起始位置坐标zs、变形域轴向结束位置坐标ze、控制点轴向方向点数iall、控制点径向方向点数jall、控制点周向方向点数kall，以及iall-2×jall-1×kall-1×3个扰动量； 步骤2：提取周期面与子午流路； 依据叶片通道网格提取周期面网格；在通道网格的周期性及轴对称轮毂与机匣结构前提下，周期面网格的周向位置是轴向位置与径向位置的函数，即：θp1=fz,r，θp2=θp1+p，其中，θ表示周向位置，z表示轴向位置，r表示径向位置，p表示栅距，下标p1表示第一个周期面，下标p2表示第二个周期面，f表示函数关系且采用线性插值进行计算； 依据叶片通道网格提取子午流路；在轴对称轮毂与机匣结构前提下，轮毂与机匣的径向位置是轴向位置的函数，即rh=gz，rs=hz，其中，下标h表示轮毂，下标s表示机匣，g与h表示函数关系且采用线性插值进行计算； 步骤3：通道无量纲处理； 针对每一个叶片通道网格的内部节点，记录其坐标为rnow，θnow，znow，rnow、θnow、znow分别表示其径向、周向、及轴向坐标值； 使用式1进行无量纲域转换： 1 其中，、、分别表示无量纲的径向、周向、及轴向坐标值；π表示圆周率； 步骤4：控制点、虚拟控制点生成与子变形域处理； 轴向第i、径向第j、周向第k个控制点的坐标，使用式2进行计算： 2 其中，、、分别表示轴向、径向、及周向的控制点总个数； 虚拟控制点的轴向与径向点数与控制点一致，且其轴向与径向坐标计算同样遵循式2；虚拟控制点的周向个数为kall-1×2，第k个虚拟控制点的周向坐标计算采用式3： 3 其中，floor为向下取整函数； 针对无量纲变形域内每个节点，记录其坐标为,，则其子变形域是由周向编号为floor[2πkall-1]及floor[2πkall-1]+1、轴向编号为1至iall、径向编号为1至jall的所有控制点，以及周向编号为[floor[2πkall-1]-1]×2+1和[floor[2πkall-1]-1]×2+2、轴向编号为1至iall、径向编号为1至jall的所有虚拟控制点所组成的局部变形域； 步骤5：控制点调控； 在所有控制点中，能够调控的控制点包含轴向节点编号范围2至iall-1、径向节点编号范围1至jall-1、周向节点编号范围1至kall的所有控制点，其中，周向节点编号为kall的控制点的调控与周向节点编号为1的控制点完全一致；每一个控制点调控均能够在轴向、径向与周向三个方向上独立进行；变形量控制的总个数为iall-2×jall-1×kall-1×3； 依据输入数据，依次对每个控制点位置进行调整，实现控制点调控； 步骤6：虚拟控制点调整； 从空间分布规律而言，周向编号为k的控制点两端的虚拟控制点周向编号为k-1×2-1与k-1×2+1，如果k=1，则两端虚拟控制点周向编号为1与kall-1×2；在控制点完成位置调控后，记其轴向、径向与周向变形量分别为Δz、Δr与Δθ，则其两端虚拟控制点的轴向、径向与周向变形量分别为Δz、Δr与Δθ； 步骤7：待调控几何节点的无量纲坐标计算； 再次依据式1计算待调控几何中的每一个节点所对应的无量纲坐标，记为u,v,w,其中，u为轴向方向无量纲坐标，v为径向方向无量纲坐标，w为周向方向无量纲坐标； 步骤8：待调控几何节点的空间位置调控； 依据式4计算其在控制点及虚拟控制点调控后的空间位置： 4 其中，向量Q表示子变形域中控制点与虚拟控制点的坐标，向量X表示调控后的空间坐标，均包含轴向、径向与周向三个维度的分量，记为zn,rn,θn；、、分别表示轴向、径向、及周向的控制点总个数减1； 记该待调控几何节点的无量纲坐标为u,v,w，则k=0标号的向量Q对应周向标号为floor[w2πkall-1]的控制点，k=1对应周向标号为[floor[w2πkall-1]-1]×2+1的虚拟控制点，k=2对应周向标号为[floor[w2πkall-1]-1]×2+2的虚拟控制点，k=3对应周向标号为floor[w2πkall-1]+1的控制点； 步骤9：待调控几何节点空间调控位置的有量纲还原； 依据式5完成坐标的有量纲还原： 5 其中，zc，rc，θc为待调控几何节点在一体化调控后的三维笛卡尔坐标系内坐标，其分量分别表示轴向、径向与周向维度坐标。

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