透平机械叶轮叶片三维参数化造型及六面体网格生成方法研究

摘要

叶轮是向心透平和离心压缩机中的重要部件,其几何形状比较复杂,采用良好的网格进行有限元分析,以获得精确的强度和振动特性,是其安全性的重要保证。针对叶轮结构特点,采用CAGD(computer aided geometric design)技术实现叶轮的三维实体参数化造型;然后使用同胚原理和BMSweeping(sweeping via background mesh interpolation)等方法建立叶轮六面体网格生成方法。为了保证有限元分析的精确性,建立叶轮上叶片根部倒角、轮盘气道进口处等特殊结构的网格生成方法。100 kW微型燃气轮机的向心叶轮网格划分表明,使用上述方法生成的网格质量较高,能很好地满足有限元分析要求。