1 風(fēng)機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程

正向設(shè)計(jì)的一般完整開(kāi)發(fā)流程下圖所示：

2 開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀分析及面臨問(wèn)題

（1）初始設(shè)計(jì)是根據(jù)壓力、流量等約束條件，從二維葉型到三維葉片的過(guò)程，理論設(shè)計(jì)書(shū)籍中，推薦參數(shù)及形式較為寬泛，造成初始設(shè)計(jì)需要多次嘗試，改變一次參數(shù)，利用通用的三維造型軟件建模往往需要花費(fèi)大量精力。所以，初始設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)葉片快速造型能夠大大提高初始設(shè)計(jì)的效率。

 

（2）從原始的葉型選擇到三維葉片的彎、掠、扭設(shè)計(jì)，要求從業(yè)者理論功底扎實(shí)，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，并且設(shè)計(jì)出的模型一般需要再次改型設(shè)計(jì)才能完全符合選型要求。

目前國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)廠家設(shè)計(jì)能力較差，直接仿造及相似設(shè)計(jì)較多。但是當(dāng)應(yīng)用場(chǎng)合變化或者性能要求嚴(yán)格時(shí)，往往不能達(dá)到理想效果。

一種較為便捷的方法，既能規(guī)避?chē)?guó)外專利的技術(shù)壁壘，又能在較高性能水平的基礎(chǔ)上提升性能，這種方法是：改型設(shè)計(jì)。

3 解決方案

（1）葉片快速造型

葉片快速造型的一般流程是：

（2）快速改型設(shè)計(jì)

改型設(shè)計(jì)的一般流程是：

4 造型、仿真、優(yōu)化算法的耦合方案

無(wú)論是初始設(shè)計(jì)還是改型設(shè)計(jì)，得到幾何模型后，可用于直接加工制造然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。但是這樣往往造成加工樣件數(shù)過(guò)多，增加時(shí)間和物料成本。

CFD仿真有以下優(yōu)勢(shì)： 

a. 虛擬實(shí)驗(yàn)，減少物料成本

b. 快速得到結(jié)果，減少時(shí)間成本

c. 結(jié)果可視化，深入研究?jī)?nèi)部流場(chǎng)

可先采用CFD手段對(duì)初始的若干種方案進(jìn)行對(duì)比研究，遴選出性能較優(yōu)的幾種方案，最后做實(shí)驗(yàn)對(duì)比。

更為便捷的做法是通過(guò)優(yōu)化算法可自動(dòng)得到較優(yōu)的葉片三維造型，流程為：

1. 利用造型模塊，隨機(jī)輸出不同葉片參數(shù)（葉型參數(shù)、彎、掠等）的幾何模型；

2. 對(duì)輸出的幾何模型進(jìn)行仿真，進(jìn)行設(shè)計(jì)變量的敏感度分析；

3. 選出需要優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量，對(duì)設(shè)計(jì)變量變化范圍進(jìn)行限制，優(yōu)化計(jì)算；

4. 得到較優(yōu)的葉片模型。