[發明專利]壓氣機盤溫度場計算方法

有效

• 申請號: 201810826226.5
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108984929B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 閆建坤;陸海鷹;于明躍;李鑫;劉國朝;林志輝;李宗超
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/08
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

1.一種壓氣機盤溫度場計算方法，其特征在于，所述計算方法包括

給定所述壓氣機盤的初始溫度場；

根據所述初始溫度場，計算所述壓氣機盤的溫度場；

“根據所述初始溫度場，計算所述壓氣機盤的溫度場”包括

將所述壓氣機盤分為多個熱平衡腔；

計算各個所述熱平衡腔內的流體溫度；

根據各個所述熱平衡腔內的流體溫度和所述熱平衡腔每個單元的換熱系數，計算所述壓氣機盤的第一溫度場；

根據所述熱平衡腔內的流體溫度，重復上述步驟，計算得到所述壓氣機盤的第二溫度場；

根據所述第一溫度場和所述第二溫度場判斷結果是否收斂；

若計算結果收斂，則結束計算；

若計算結果不收斂，則重新計算所述壓氣機盤的溫度場，直到計算結果收斂；

“計算各個所述熱平衡腔內的流體溫度”包括

選取某一個所述熱平衡腔，作為第一腔；

提取所述第一腔固體壁面各單元的溫度；

計算所述第一腔固體壁面各單元的面積、腔內流體溫度以及腔內流體與上游流體摻混后的流體溫度；

選取與所述第一腔相鄰的所述熱平衡腔，作為第二腔；

提取所述第二腔固體壁面各單元的溫度；

計算所述第二腔固體壁面各單元的面積、腔內流體溫度以及腔內流體與第一腔流體摻混后的流體溫度；

重復上述步驟，計算各個所述熱平衡腔內的流體溫度。

2.根據權利要求1所述的計算方法，其特征在于，“計算所述熱平衡腔固體壁面各單元的面積”的方法：

通過以下公式計算：

式中，r₁為各單元上距離旋轉軸軸心較遠的節點與軸心之間的距離，r₂為各單元上距離旋轉軸軸心較近的節點與軸心之間的距離。

3.根據權利要求1所述的計算方法，其特征在于，計算所述熱平衡腔內流體溫度以及所述熱平衡腔內流體與上游流體摻混后的流體溫度的方法：

通過如下公式計算所述熱平衡腔內流體溫度：

通過如下公式計算所述熱平衡腔內流體與上游流體摻混后的流體溫度：

式中，T_f為氣流溫度，T_m為流體溫度，T_s為邊界表面溫度，s為沿著邊界表面的相對距離，h為換熱系數，c_P為定壓比熱，W為熱平衡腔內流體流量，G為風阻做功，T_stream為上游流體溫度。

4.根據權利要求1所述的計算方法，其特征在于，“根據所述第一溫度場和所述第二溫度場判斷結果是否收斂”包括

計算所述第一溫度場和所述第二溫度場的差值；

如果所述差值小于等于設定閾值，則所述計算結果收斂；

如果所述差值大于所述設定閾值，則所述計算結果不收斂。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的計算方法，其特征在于，“給定所述壓氣機盤的初始溫度場”包括

建立所述壓氣機盤的有限元模型；

根據所述壓氣機盤的整體溫度水平，給定一個初始邊界條件；

計算得出一個初始溫度場；

其中，所述邊界條件包括：換熱系數、換熱溫度。