КОМПРЕССОРНЫЙ ПРОФИЛЬ С4: АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В работе представлены результаты проектирования компрессорного профиля типа С4 с использованием системы автоматизированного проектирования (САПР). В САПР реализован метод нелинейных преобразований Гирста. Все вычисления и графические построения выполнены в интегрированном математическом пакте MathCAD. Для вычислений и построений средняя линия профиля аппроксимируется кривой Безье 2-го порядка с углами наклона касательных в начальной и конечной точках этой кривой, определяемых углом поворота потока в решетке профилей в соответствии с расчетом проточной части компрессора. В работе определены координаты точек сопряжения окружностей входной и выходной кромок с выпуклой и вогнутой частями профиля (спинка и корытце профиля). Спинка и корытце симметричного исходного профиля аппроксимируются дугами окружностей входной и выходной кромок и тремя кривыми Bezier 2-го порядка. После аппроксимации обводов исходного профиля было получено интегральное уравнение исходного симметричного компрессорного профиля типа С4. Аналитическое описание обводов профиля и средней линии дало возможность осуществить нелинейные преобразования Гирста и получить сначала уравнение изогнутого профиля, затем построить одиночный профиль типа С4, потом записать уравнение решетки профилей с заданным углом установки профиля в решетке и соответствующим шагом и построить графический образ компрессорной решетки. В исходной системе координат рассчитаны геометрические параметры симметричного компрессорного профиля, необходимые для прочностных расчетов.

COMPUTER-AIDED DESIGN OF TYPE C4: COMPRESSOR BLADE PROFILE

The paper presents the results of designing a compressor blade profile of type C4 using CAD, which implements the method of nonlinear transformation. Girst transformation was used by the authors. All calculations and graphical representations were made in the computer algebra system Mathcad. For the calculation and graphical representation the centreline is approximated with three nonlinear segments in the form of second order Bezier curve. After determining the first and last point of the second order Bezier curve, the coordinates of the middle point on the intersection of tangential lines that start at the first and last point of the curve are determined. After the approximation of three sections with second order Bezier curves the integral function of the blade back (convex side of the contour) of the profile C4 considering the leading and trailing edges are made as arcs. According to the analytical formulas, the geometric parameters of the curved profile were calculated, which are necessary for calculating the strength of the compressor blade.