Турбинный профиль АЗК7 – NACA: автоматизация проектирования

В работе представлены результаты проектирования турбинного реактивного профиля типа A3K7 с использованием САПР, реализующей метод нелинейных преобразований. Авторами применено преобразование Гирста. Все вычисления и построения выполнены в интегрированном математическом пакете Mathcad. Для вычислений и построений средняя линия, заданная координатным способом, аппроксимируется двумя отрезками прямых в области входной и выходной кромок с заданными углами наклона и тремя криволинейными участками в виде дуг кривых Безье 2-го порядка. Координаты точек сопряжения соседних аппроксимируемых участков определяются итерационным методом с оптимизацией индекса корреляции. Для определения координат точки перегиба использовалось условие равенства нулю второй производной интерполяционного обвода профиля. В работе определены координаты точки сопряжения входной кромки в виде дуги окружности и серии точек обвода контура, аппроксимированной кривой Безье 2-го порядка. Определив начальную и конечную опорные точки параболы Безье 2-го порядка, определялись координаты промежуточной опорной точки на пересечении касательных, исходящих из начальной и конечной опорных точек. После аппроксимации трех участков кривыми Безье 2-го порядка было записано интегральное уравнение обвода спинки (выпуклой части контура) профиля A3K7 с учетом того, что входная и выходная кромки выполнены в виде дуг окружностей.

CAD OF TURBINE PROFILE TYPE A3K7 NACA BY THE METHOD OF NONLINEAR TRANSFORMATION

The paper presents the results of designing a turbine profile type A3K7 NACA using CAD, which realizes 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 representations the middle line, defined by coordinates, is approximated with two linear segments in the regions of the leading and tailing edges with specified angles and three nonlinear segments in the form of second order Bezier curves. The coordinates of the matching points of neighbor sections are calculated using an iterative method with an optimization of the correlation index. The coordinate of the bending point was found using the condition of equality to zero of the second derivative of the interpolative contour. The coordinates of the junction point of the leading edge are determined in the paper as ab arc and a series of points of the contour, approximated by a second order Bezier curve. After determining the first and last point of the second order Bezier curve, the coordinated of the middle point on the intersection of tangential lines that start at the first and last point of the curve. 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 A3K7 considering the leading and tailing edges are made as arcs.