CN115977746A - 一种周向非对称的喷嘴环及设计方法、蜗壳和涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种周向非对称的喷嘴环及设计方法、蜗壳和涡轮增压器，周向非对称的喷嘴环包括：喷嘴环主体，所述喷嘴环主体用于安装于蜗壳主体上，并且所述喷嘴环主体为圆环结构；叶片，所述叶片沿所述喷嘴环主体的周向分布，所述叶片包括第一叶片、第二叶片和第三叶片，所述第一叶片和所述第二叶片均与所述喷嘴环主体的外缘贴合，并且所述第一叶片和所述第二叶片分别与所述蜗壳主体的一个蜗舌贴合；所述第三叶片分布在所述第一叶片和所述第二叶片之间；且所述第三叶片的倾斜角度不同。通过将第三叶片的倾斜角度设置为不同，按照实际蜗壳流出的气流角度调整第三叶片的倾斜角度，使喷嘴环损耗更低，有利于提高涡轮增压器的效率。

Description

一种周向非对称的喷嘴环及设计方法、蜗壳和涡轮增压器

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种周向非对称的喷嘴环及设计方法、蜗壳和涡轮增压器。

背景技术

涡轮增压器主要包括压气机和涡轮两部分，其中，压气机主要包括压气机叶轮、扩压器和压气机蜗壳；涡轮部分主要包括蜗壳、蜗壳喷嘴和涡轮机叶轮；而蜗壳喷嘴的喷嘴环包括喷嘴环主体和设置于喷嘴环主体上的喷嘴环叶片。

涡轮增压器：是一种空气压缩机，利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮旋转，涡轮又带动同轴的叶轮旋转，对空气进行压缩来增加进气量。

发动机工作过程中，排出的废气首先经过涡轮壳，而目前大部分的涡轮壳形状为圆形或椭圆形，受涡轮壳形状的影响，流体经过涡轮壳后，其速度及方向在周向上分布不均匀。

目前喷嘴环的喷嘴环叶片在周向上对称分布，不管喷嘴环叶片如何优化设计，必然会存在几个喷嘴环叶片与流出涡轮壳的流体方向不匹配，在这几个叶片处必然会产生损耗，造成能量损失，影响涡轮增压器的效率。

具体的，参照图1可知，喷嘴环叶片周向上的叶片对称分布，会导致喷嘴环入口处出现涡旋（图1中圆环圈出的位置），而涡旋会造成能量损耗。

因此，如何降低能量损失，以提高涡轮增压器的效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种周向非对称的喷嘴环，降低能量损失，以提高涡轮增压器的效率。此外，本发明还提供了一种具有上述周向非对称的喷嘴环的蜗壳和涡轮增压器。另外，本发明还提供了一种上述周向非对称的喷嘴环的设计方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种周向非对称的喷嘴环，包括：

喷嘴环主体，所述喷嘴环主体用于安装于蜗壳主体上，并且所述喷嘴环主体为圆环结构；

叶片，所述叶片沿所述喷嘴环主体的周向分布，所述叶片包括沿同一倾斜方向倾斜布置的第一叶片、第二叶片和第三叶片，所述第一叶片和所述第二叶片均与所述喷嘴环主体的外缘贴合，并且所述第一叶片和所述第二叶片分别与所述蜗壳主体的一个蜗舌贴合；

所述第三叶片分布在所述第一叶片和所述第二叶片之间；

且所有的所述第三叶片与所述喷嘴环主体的内缘的切线的夹角不同。

优选的，上述的周向非对称的喷嘴环中，所述第三叶片与所述喷嘴环主体的外缘具有间隙，且所述第三叶片的长度小于所述第一叶片长度且小于所述第二叶片的长度。

优选的，上述的周向非对称的喷嘴环中，所述第一叶片和所述第二叶片相对于所述喷嘴环主体的内缘的倾斜角度相同，且所述第一叶片和所述第二叶片呈中心对称布置。

优选的，上述的周向非对称的喷嘴环中，所述第一叶片和所述第二叶片连线的两侧均分布有所述第三叶片。

优选的，上述的周向非对称的喷嘴环中，所述叶片的长度方向和所述叶片的宽度方向的交叉点和所述叶片的尾缘中点的连线与所述喷嘴环主体的竖直方向对称轴的夹角为叶片角度A_i，沿所述喷嘴环主体的第一方向，所述叶片的叶片角度依次为：

A_i=A_i-1+360/N+b_i，i=1，2，3……7……N；

b_i= b_i-1-1，

其中， N为所述叶片的数量，i为沿第一方向布置的所述叶片的序号，b_i为相邻两个所述叶片的相对转动角，b_i的取值范围为4°~6°。

优选的，上述的周向非对称的喷嘴环中，所述叶片的长度方向和所述叶片的宽度方向的交叉点和所述叶片的尾缘中点的连线与所述喷嘴环主体的竖直方向对称轴的夹角为叶片角度A_i，沿所述喷嘴环主体的第一方向，所述叶片沿所述喷嘴环主体的周向均匀分布时，所述叶片的叶片角度依次为：

A_i=A_i-1+360/N i=1，2，3……7……N，

其中，N为所述叶片的数量，i为沿第一方向布置的所述叶片的序号。

优选的，上述的周向非对称的喷嘴环中，沿所述喷嘴环主体的第一方向，所述第二叶片的夹角为初始叶片角度A₁。

一种蜗壳，包括蜗壳主体和喷嘴环，所述喷嘴环为上述任一项所述的周向非对称的喷嘴环。

优选的，上述的蜗壳中，所述蜗壳主体具有第一蜗舌和第二蜗舌，所述第一叶片与所述第一蜗舌相抵连接，所述第二叶片与所述第二蜗舌相抵连接；

所述第一叶片和所述第二叶片将所述蜗壳主体的内流道分为第一流道和第二流道，所述第一流道位于所述第一叶片和所述第二叶片连线的一侧，所述第二流道位于所述第一叶片和所述第二叶片连线的另一侧。

一种涡轮增压器，包括蜗壳，其中，所述蜗壳为上述任一项所述的蜗壳。

一种周向非对称的喷嘴环的设计方法，用于设计上述任一项所述的周向非对称的喷嘴环，包括：

根据项目输入，设定叶片角度A_i并输入至设计软件，得到初版喷嘴环三维模型；

CFD对所述初版喷嘴环模型进行流场仿真分析，以确定所述初版喷嘴环三维模型的周向流场分布是否均匀；

若流场分布不均匀，则设定并向所述设计软件输入b_i值，所述设计软件根据公式（1）调整喷嘴环叶片的叶片角度，得到b_i值对应的喷嘴环的三维模型，由CFD对b_i值对应的喷嘴环的三维模型进行流场仿真分析，直至CFD流场仿真确定喷嘴环三维模型的周向流场分布均匀，所述设计软件输出喷嘴环的三维模型；

公式（1）：A_i=A_i-1+360/N+b_i，i=1，2，3……7……N；

其中， b_i= b_i-1-1，N为叶片的数量，i为沿第一方向布置的叶片的序号，b_i为相邻两个所述叶片的相对转动角，b_i的取值范围为4°~6°；A_i为所述叶片的长度方向和所述叶片的宽度方向的交叉点和所述叶片的尾缘中点的连线与喷嘴环主体的竖直方向对称轴的夹角为叶片角度。

本发明提供了一种周向非对称的喷嘴环，通过将第三叶片设置为第三叶片与喷嘴环主体的内缘的切线的夹角不同，按照实际蜗壳流出的气流角度调整第三叶片的倾斜角度，使喷嘴环损耗更低，有利于提高涡轮增压器的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中公开的周向对称布置的喷嘴环具有涡旋的结构示意图；

图2为本发明实施例中公开的蜗壳的周向非对称的喷嘴环的结构示意图；

图3为本发明实施例中公开的蜗壳的结构示意图；

图4为本发明实施例中公开的蜗壳的周向非对称的喷嘴环与周向对称的喷嘴环的对比图；

图5为本发明实施例中公开的叶片角度优化过程的流程图；

其中，1为蜗壳主体、2为喷嘴环主体；

31为第一叶片、32为第二叶片、33为第三叶片；

41为第一流道、42为第二流道。

具体实施方式

本发明公开了一种周向非对称的喷嘴环，降低能量损失，以提高涡轮增压器的效率。此外，本发明还公开了一种具有上述周向非对称的喷嘴环的蜗壳和涡轮增压器。另外，本发明还提供了一种上述周向非对称的喷嘴环的设计方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

目前喷嘴环的喷嘴环叶片在周向上对称分布，不管喷嘴环叶片如何优化设计，必然会存在几个喷嘴环叶片与流出涡轮壳的流体方向不匹配，在这几个叶片处必然会产生损耗，造成能量损失，影响涡轮增压器的效率。

具体的，参照图1可知，喷嘴环叶片周向上的叶片对称分布，会导致喷嘴环入口处出现涡旋（图1中圆环圈出的位置），而涡旋会造成能量损耗。

鉴于上述问题，本申请公开了一种周向非对称的喷嘴环，将叶片沿喷嘴环主体的周向非对称分布，以减少涡旋，降低能量损耗。

如图2所示，本申请中公开了一种周向非对称的喷嘴环，包括喷嘴环主体2和叶片。

其中，喷嘴环主体2用于安装于图3中的蜗壳主体1上，并且喷嘴环主体2为圆环结构，圆环结构的内圈为内缘，外圈为外缘。对于喷嘴环主体2的尺寸和材料可根据不同需要设置。

叶片包括第一叶片31、第二叶片32以及第三叶片33（图3中所示）。这些叶片沿喷嘴环主体2的周向部分，并且第一叶片31和第二叶片32均与喷嘴环主体2的外缘贴合，第一叶片31和第二叶片32均为长叶片。

第三叶片33位于第一叶片31和第二叶片32之间，由于喷嘴环主体2为圆环结构，因此，第一叶片31和第二叶片32连线的两侧均具有第三叶片33。

第三叶片33与喷嘴环主体2的外缘具有间隙，且第三叶片33的长度小于第一叶片31和第二叶片32的长度。

一些实施例中，第一叶片31和第二叶片32的长度相同。

需要说明的是，本申请中的第三叶片33为多个，并且第三叶片33与喷嘴环主体2的内缘的切线的夹角不同。

本申请中周向非对称的喷嘴环与蜗壳主体1装配时，第一叶片31和第二叶片32分别与蜗壳主体1的一个蜗舌贴合，从而利用第一叶片31和第二叶片32以及蜗舌，将蜗壳主体1的内部流道分为第一流道和第二流道，第一叶片31和第二叶片32连线两侧的第三叶片33分别对应一个流道，可使两个流道中的气流独立流动，有效避免两个流道中气流的碰撞损失。

结合图4所示，图4中实线为周向非对称布置的叶片，而虚线为周向对称布置的叶片。

通过将第三叶片33的倾斜角度设置为不同，按照实际蜗壳流出的气流角度调整第三叶片33的倾斜角度，使喷嘴环损耗更低，有利于提高涡轮增压器的效率。

本申请中的第一叶片31和第二叶片32的倾斜角度相同，且第一叶片31和第二叶片32呈中心对称布置，即第一叶片31转动180°可得到第二叶片32。可以理解的是，第一叶片31和第二叶片32倾斜方向相同，且倾斜角度相同，尺寸大小也相同。

由于喷嘴环主体2为圆环结构，在第一叶片31和第二叶片32连线的两侧均分布有第三叶片33，对于每侧第三叶片33的数量可根据不同需要设置。本申请中结合仿真技术，对每个第三叶片33的倾斜角度以及与相邻第三叶片33的夹角进行了分析。

定义喷嘴环的叶片的数量为N，定义叶片的长度方向和叶片的宽度方向的交叉点和叶片的尾缘中点的连线与喷嘴环主体2的竖直方向对称轴的夹角为叶片角度A_i。

以图3和图4中的逆时针方向为例，该逆时针方向为第一方向：沿喷嘴环主体2的逆时针方向，叶片的叶片角度依次为：

定义：A1为喷嘴环的第一个叶片的长度方向与初始叶片的宽度方向的交叉点和叶片的尾缘中点的连线，与喷嘴环主体的竖直方向对称轴的夹角为初始叶片角度，可以理解的是，A1可为初始叶片。喷嘴环的叶片数量为N，故每个叶片所占的角度为360/N。那么可以得到在喷嘴环的叶片角度周向均匀分布的情况下，第二个叶片的叶片角度为A1+360/N，在此基础上增加第二个叶片与第一个叶片的相对转动角b2，即可得到叶片角度周向非均匀分布的情况下第二个叶片的叶片角度为A1+360/N+b2，依次类推即可得到下式：

A_i=A_i-1+360/N+b_i，i=1，2，3……7……N；

b_i= b_i-1-1；

其中，i为沿第一方向布置的叶片的序号，b_i为相邻两个叶片的相对转动角，当，b_i小于0时，b_i取值为0。

需要说明的是，两个相邻的叶片，除去360度均布产出的角度差异外（即360/N），剩余的角度偏差定义为相对转动角b_i。

根据仿真结果经验所得，b_i的取值范围为4°~6°。

在实际中，沿喷嘴环主体2的逆时针方向，第二叶片32的夹角为初始叶片角度A₁，在计算叶片角度时，可单独计算沿逆时针方向，由第二叶片32到第一叶片31之间的叶片角度，以及第一叶片31到第二叶片32的叶片角度。

通过上述公式的计算可实现每个叶片的角度均不相同的效果，以适应蜗舌处的压力波动所导致的涡轮入口角度周向分布不均匀的问题。而现有已知结构仅是整体叶片角度一致调整，无法适应不同工况下的气流来流。

当叶片沿喷嘴环主体2的周向均匀分布时，叶片的叶片角度依次为：

A_i=A_i-1+360/N i=1，2，3……7……N，

其中，N为叶片的数量，i为沿第一方向布置的叶片的序号。

通过上述设置可知，本申请为解决从蜗壳主体1内流出的气流在周向上分布不均匀的问题，将喷嘴环的叶片角度也按实际流场特性进行周向非对称设计，以使蜗壳主体1内流出的气流经过周向非对称的喷嘴环后，气流的速度与流向在周向上分布会更加均匀，使得气流进入涡轮时损耗更低。

此外，本申请还公开了一种周向非对称的喷嘴环，包括蜗壳主体和喷嘴环，其中，喷嘴环为上述实施例中公开的周向非对称的喷嘴环。

结合图1所示，本申请中的蜗壳主体1具有第一蜗舌和第二蜗舌，由于蜗舌位置处存在较大的压力波动，故蜗壳主体1的出口速度分布不均匀的位置基本都位于涡舌附近，鉴于此，本申请中第一蜗舌与第一叶片31相抵连接，第二蜗舌与第二叶片32相抵连接，通过第一叶片31和第二叶片32的设置，可将蜗壳主体1的内流道分为第一流道41和第二流道42。

其中，第一流道41和第二流道42分别位于第一叶片31和第二叶片32连线的两侧。第一叶片31与第一蜗舌相抵，形成密封处，相应的，第二叶片32与第二蜗舌相抵，形成密封处，进入蜗壳主体1的气流可分别在第一流道41和第二流道42内流动，能够有效避免两个流道中气流的碰撞损失。

此外，本申请还公开了一种具有上述涡轮增压器，包括蜗壳，其中，该蜗壳为上述实施例中公开的蜗壳，因此，具有该蜗壳的涡轮增压器也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。

结合图5所示，图5为叶片角度优化过程的流程图。具体的，仿真过程包括以下步骤：

步骤S1：项目输入，得到初版喷嘴环三维模型。

根据项目输入，设定叶片角度A_i并输入至设计软件，得到初版喷嘴环三维模型。

初版喷嘴环三维模型的叶片沿喷嘴环主体的周向均匀布置，每个叶片的长度方向和叶片的宽度方向的交叉点和叶片的尾缘中点的连线与喷嘴环主体的竖直方向对称轴的夹角为叶片角度A_i，具体的，每个叶片的叶片角度依次为：A_i=A_i-1+360/N i=1，2，3……7……N，其中，N为叶片的数量，i为沿第一方向布置的叶片的序号。

需要说明的是本文中的设计软件可为常用三维软件。项目输入包括设定进入喷嘴环三维模型的气体流量和气体压力参数等，此部分为现有已知设计方案，参照现有技术即可。

步骤S2：CFD流场仿真分析。

CFD（Computational Fluid Dynamics，是计算流体力学的英文简称）对初版喷嘴环模型进行流场仿真分析，以确定初版喷嘴环三维模型的周向流场分布是否均匀。

若流场分布不均匀，则执行步骤S3。

步骤S3：输入b_i值优化喷嘴环的叶片角度。

设定并向设计软件输入b_i值，设计软件根据公式（1）调整喷嘴环叶片的叶片角度，得到b_i值对应的喷嘴环的三维模型，由CFD对b_i值对应的喷嘴环的三维模型进行流场仿真分析，按此流程迭代优化，直至CFD流场仿真确定喷嘴环三维模型的周向流场分布均匀。

其中，公式（1）：A_i=A_i-1+360/N+b_i，i=1，2，3……7……N；

其中， b_i= b_i-1-1，N为叶片的数量，i为沿第一方向布置的叶片的序号，b_i为相邻两个所述叶片的相对转动角，b_i的取值范围为4°~6°；A_i为所述叶片的长度方向和所述叶片的宽度方向的交叉点和所述叶片的尾缘中点的连线与喷嘴环主体的竖直方向对称轴的夹角为叶片角度。

步骤S4：设计软件输出喷嘴环的三维模型。

CFD流场仿真确定喷嘴环三维模型的周向流场分布均匀时，则设计软件自动保存并显示喷嘴环的三维模型以及喷嘴环的三维模型的相关数据。

本申请中通过上述优化过程可得到所需的叶片角度，保证得到的叶片能够降低损耗，减少能量损失，保证涡轮增压器的效率。

本申请通过将第三叶片设置为第三叶片与喷嘴环主体的内缘的切线的夹角不同，按照实际蜗壳流出的气流角度调整第三叶片的倾斜角度，使喷嘴环损耗更低，有利于提高涡轮增压器的效率。

如本发明和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种周向非对称的喷嘴环，其特征在于，包括：

喷嘴环主体，所述喷嘴环主体用于安装于蜗壳主体上，并且所述喷嘴环主体为圆环结构；

叶片，所述叶片沿所述喷嘴环主体的周向分布，所述叶片包括沿同一倾斜方向倾斜布置的第一叶片、第二叶片和第三叶片，所述第一叶片和所述第二叶片均与所述喷嘴环主体的外缘贴合，并且所述第一叶片和所述第二叶片分别与所述蜗壳主体的一个蜗舌贴合；

所述第三叶片分布在所述第一叶片和所述第二叶片之间；

且所有的所述第三叶片与所述喷嘴环主体的内缘的切线的夹角不同。

2.根据权利要求1所述的周向非对称的喷嘴环，其特征在于，所述第三叶片与所述喷嘴环主体的外缘具有间隙，且所述第三叶片的长度小于所述第一叶片长度且小于所述第二叶片的长度。

3.根据权利要求1所述的周向非对称的喷嘴环，其特征在于，所述第一叶片和所述第二叶片相对于所述喷嘴环主体的内缘的倾斜角度相同，且所述第一叶片和所述第二叶片呈中心对称布置。

4.根据权利要求1所述的周向非对称的喷嘴环，其特征在于，所述第一叶片和所述第二叶片连线的两侧均分布有所述第三叶片。

5.根据权利要求4所述的周向非对称的喷嘴环，其特征在于，所述叶片的长度方向和所述叶片的宽度方向的交叉点和所述叶片的尾缘中点的连线与所述喷嘴环主体的竖直方向对称轴的夹角为叶片角度A_i，沿所述喷嘴环主体的第一方向，所述叶片的叶片角度依次为：

A_i=A_i-1+360/N+b_i，i=1，2，3……7……N；

b_i= b_i-1-1，

其中， N为所述叶片的数量，i为沿第一方向布置的所述叶片的序号，b_i为相邻两个所述叶片的相对转动角，b_i的取值范围为4°~6°。

6.根据权利要求4所述的周向非对称的喷嘴环，其特征在于，所述叶片的长度方向和所述叶片的宽度方向的交叉点和所述叶片的尾缘中点的连线与所述喷嘴环主体的竖直方向对称轴的夹角为叶片角度A_i，沿所述喷嘴环主体的第一方向，所述叶片沿所述喷嘴环主体的周向均匀分布时，所述叶片的叶片角度依次为：

A_i=A_i-1+360/N i=1，2，3……7……N，

其中，N为所述叶片的数量，i为沿第一方向布置的所述叶片的序号。

7.根据权利要求5或6所述的周向非对称的喷嘴环，其特征在于，沿所述喷嘴环主体的第一方向，所述第二叶片的夹角为初始叶片角度A₁。

8.一种蜗壳，包括蜗壳主体和喷嘴环，其特征在于，所述喷嘴环为如权利要求1至7任一项所述的周向非对称的喷嘴环。

9.根据权利要求8所述的蜗壳，其特征在于，所述蜗壳主体具有第一蜗舌和第二蜗舌，所述第一叶片与所述第一蜗舌相抵连接，所述第二叶片与所述第二蜗舌相抵连接；

所述第一叶片和所述第二叶片将所述蜗壳主体的内流道分为第一流道和第二流道，所述第一流道位于所述第一叶片和所述第二叶片连线的一侧，所述第二流道位于所述第一叶片和所述第二叶片连线的另一侧。

10.一种涡轮增压器，包括蜗壳，其特征在于，所述蜗壳为如权利要求8或9所述的蜗壳。

11.一种周向非对称的喷嘴环的设计方法，用于设计如权利要求1至7任一项所述的周向非对称的喷嘴环，其特征在于，包括：

根据项目输入，设定叶片角度A_i并输入至设计软件，得到初版喷嘴环三维模型；

CFD对所述初版喷嘴环模型进行流场仿真分析，以确定所述初版喷嘴环三维模型的周向流场分布是否均匀；

若流场分布不均匀，则设定并向所述设计软件输入b_i值，所述设计软件根据公式（1）调整喷嘴环叶片的叶片角度，得到b_i值对应的喷嘴环的三维模型，由CFD对b_i值对应的喷嘴环的三维模型进行流场仿真分析，直至CFD流场仿真确定喷嘴环三维模型的周向流场分布均匀，所述设计软件输出喷嘴环的三维模型；

公式（1）：A_i=A_i-1+360/N+b_i，i=1，2，3……7……N；

其中， b_i= b_i-1-1，N为叶片的数量，i为沿第一方向布置的叶片的序号，b_i为相邻两个所述叶片的相对转动角，b_i的取值范围为4°~6°；A_i为所述叶片的长度方向和所述叶片的宽度方向的交叉点和所述叶片的尾缘中点的连线与喷嘴环主体的竖直方向对称轴的夹角为叶片角度。

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