根据本发明的方法的系统；
[0051 ]图4示出了方法在非流线型螺旋桨的叶片上的应用；
[0052]图5是示例性曲线图，示出了通过根据本发明的方法的实施例获得的叶片变形曲 线；
[0053]图6a至图6b给出了对已知的叶片和通过根据本发明的方法建模的叶片的流体声 学性能进行对比的可能性。
【具体实施方式】
[0054] 叶片偏移
[0055] 图1中，所示的开式转子包括涡轮4,以及两个非流线型螺旋桨1。这些螺旋桨1在该 示例中是反向旋转的。每个螺旋桨1具有多个从转子的壳体径向延伸出的叶片2。
[0056]图2a和图2b示出了叶片2的头部的细节。该头部配有偏移（off set)3，即，所谓的 "小翼"类型的系统。这是一种强健的弯曲部，有时直至呈现正交小翼的形状(机翼的端部处 的小翼的情况）。这种系统的益处在于在叶片头部2处卸载(discharged) (Cz = 0)或甚至负 加载的轮廓(negatively charged profiles)或通过将机翼上表面和机翼下表面反转来进 行设计。
[0057] 通过这种偏移3,可预期将更好地耗散叶片端部2处产生的边缘涡流。然而，至今为 止还未能获得充分地减少噪音干扰的叶片头部2几何结构。
[0058] 本方法被设计成用于对非流线型螺旋桨1的叶片2的至少一个部分(特别是其头 部)进行特定的建模，叶片部分2具有切向偏移3。为此，理念是将偏移3限定成叶片2的"脊 部"相对于参考平面的变形，这对将稍后描述的某些极为特定的参数是有利地。
[0059]在叶片2的截面（即横截面）中，脊部是从一个前缘BA朝向后缘BF延伸的正中线。图 4示出两种构型中的同一叶片2:-个初始构型（即，没有任何偏移3,脊部呈现直线的形状） 和变形构型（即，后缘进行位移，以给予脊部以偏移3表征的弯曲形状）。图4将在稍后更详细 地说明。脊部不应与弦混淆，弦也在截面中将前缘和后缘连接，但是所述连接是通过穿过叶 片2的包络线（envelope)。
[0060] 可以发现，叶片2的"高度"正交于截面，即，在沿纵向轴线的位置处。叶片2的每个 截面处于叶片2中给定的高度。
[0061] 在叶片部分2的设计期间，叶片部分2通过图3中示出的类型的计算机设备10被建 模。它包括数据处理装置11( 一个或多个处理器）、数据存储装置12(例如一个或多个硬盘）、 界面装置13(包括诸如键盘和鼠标或触摸界面的输入装置，以及诸如用于显示结果的屏幕 的输出装置）。有利地，该件设备10是超级计算机，但应当理解的是，在不同的平台上实施也 是相当有可能的。
[0062] 即使涡流的耗散是叶片的建模过程中选择的待优化的主要标准，应当理解的是， 也可选择其它标准。作为示例，可尝试将机械性能最大化，诸如对机械应力的抗性、桨叶的 频率响应、叶片的位移、诸如产率之类的空气动力特性、压力的上升、流率容量(flow rate capacity)或栗送余量(margin upon pumping)等。
[0063] 参数化
[0064] 有必要将试图优化的脊部变形规律参数化，即通过使其成为具有N个输入参数的 函数。于是，优化在于在受应力的情况下改变(通常是随机地)这些不同的参数，直到它们的 优化值被确定以用于涡流耗散的预定标准。随后，一条"平滑"的曲线通过对已确定的经过 点(passage points)进行插值而获得。
[0065] 于是，需要的计算的数量与问题中的输入参数的数量直接相关(线性相关或者甚 至指数相关）。
[0066] 许多方法用于将存在的规律参数化，并且具体地，它能够分为两个大类别：
[0067] -离散模型:规律由多个点的位置限定出（在实践中，在高度上具有5至10个用于规 律的点，以及具有50至200个用于截面的点），这些点的位置优化过程中被一个接一个地移 动；
[0068]-参数模型：规律是通过文献中已知的数学曲线限定，如贝塞尔曲线（Bezier curves)或非均勾有理B-样条曲线（Non-Uniform Rational B-Spline curves，NURBS)。
[0069]期望的是，使用大量的参数，以通过规律的同样多的性质来进行改进(这是对叶片 设计的主要挑战），但这种方法很快就被目前的处理器的能力和资源所限制。
[0070] 即使使用昂贵的超级计算机，用于对单个规律进行建模所需的时间也较长。
[0071] 另一个问题，可以看出，存在大量的参数会出现以下问题:所确定的规律实际上具 有数目过大的待观察的经过点，并且最初获得的曲线异常地"起伏"（这被称为龙格现象）， 并且就其本身而言是不可用的。它们必须被重新计算，直到它们足够平滑，这进一步增加为 获得结果所需的时间。
[0072] 如将看到的，本方法能够实现叶片头部2的优良的建模质量，使得能够大量地减少 获得对边缘涡流耗散(以及噪声水平)进行实质性改进所需参数的数量。
[0073] 在步骤(a)中，在操作员的控制下由数据处理装置11执行，在叶片2中的给定高度 处，表明叶片2的变形的值(如所阐述地，表征偏移3)的曲线根据沿非流线型的螺旋桨1的叶 片2的截面的位置被参数化。"截面"也意味着"截面部分"，即从前缘BA延伸到后缘BF的空间 的一部分或任意部分。
[0074] 优选地，沿曲线的位置被表示为脊部长度(在横坐标中）的函数，并且更具体地为 "标准化"脊部的长度，即，当从一个边缘至另一边缘横跨叶片2时，表述为在0到1之间。换句 话说，这对应于X坐标:脊部的点处于正交参考系统中，其中，点BA将具有坐标(0,0)，并且点 BF具有坐标（1，0)。例如，截面的与标准化脊部长度"0.5"相关联的点处于脊部的垂直平分 线上。值得注意的是，由于该曲线可在叶片2的截面的仅一个(连续的）部分上延伸，因此相 关的函数被限定在[0，1]的子区间上。
[0075] 然而，应当理解的是，本发明决不限于示出变形的值与脊部的长度的对比的曲线 的表达式，并且其他参考系也是可能的（例如弦长(cord length))。
[0076] 这种示出变形的值的曲线应当被理解为是对变形规律的建模。
[0077] 其为一条贝塞尔曲线。贝塞尔曲线是限定为N+1个基本多项式的组合的参数多项 式曲线，所谓的伯恩斯坦多项式（Bernstein Polynomial s ):贝塞尔曲线由一组点 Σ二尽' (，l·匕，e[0,1]限定，丑f (i) = (f yv(l-if-1是N+1个N次伯恩斯坦多项式。
[0078]点{Ρο,Ρ:，.. .Pn}被称为曲线的"隐式"的控制点并且构成如下所述的变量:凭借所 述变量可通过贝塞尔曲线来对叶片的规律建模。
[0079]由于贝塞尔曲线可被认为是N+1个加权控制点(weighted control point)的一组 质心，加权控制点的权重等于与每个控制点相关联的伯恩斯坦多项式的值，因此，这些点被 称为"隐式"。换句话说，这些点充当使得吸引曲线的局部加权而不被曲线经过(除了分别对 应于t = 0和t = 1的第一个点和最后一个点，以及除了在点成直线的特定情况）。
[0080] 通常，在已知的使用贝塞尔曲线对规律建模的技术中，设置有所使用的曲线的端 部控制点P〇和Pn(它们限定出建模将应用的部分上的部段的范围），而其他点{Pi. . . Pn-i }具 有可动的坐标，形成用于优化算法的输入参数。
[0081] 在本方法中，如同现有技术那样，该曲线由其K个控制点限定(K 2 3)。两个端部用 户控制点?〇]1和?〇]心=1和1=1〇限定出部件的部段的范围（即曲线的限定的域）。贝塞尔 曲线还使