[發明專利]基于周向渦量通流設計的雙級高負荷風扇設計方法

有效

• 申請號: 201910173256.5
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN110043484B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 李志平;李秋實;潘天宇;劉舒娜
• 申請（專利權）人: 北航(四川)西部國際創新港科技有限公司
• 主分類號: F04D19/02
• 分類號: F04D19/02;G06F30/17;G06F30/28
• 代理公司: 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265
• 代理人: 李華

1.一種雙級高負荷風扇的設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

一維設計：給定所述雙級高負荷風扇的設計參數，所述設計參數包括最大葉尖切線速度、級壓比和負荷系數，基于所述設計參數獲取所述雙級高負荷風扇的流道幾何和葉片前尾緣曲線形狀；

通流設計：基于所述一維設計結果獲取子午面計算網格，通過周向渦量診斷調整環量分布，進行通流計算；所述通流計算結果包括子午面氣流角分布；

三維粘性分析：基于所述通流計算結果獲取所述雙級高負荷風扇的三維葉片形狀，并進行三維粘性分析；

所述雙級高負荷風扇的功分配遵循第一級負荷系數與第二級負荷系數相當的原則；

所述雙級高負荷風扇的總壓比接近于推比10一級發動機三級風扇的總壓比；所述雙級高負荷風扇的級負荷水平和平均級壓比高于所述推比10一級發動機三級風扇的級負荷水平和平均級壓比。

2.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述通過周向渦量診斷調整環量分布的步驟包括：

給定所述子午面計算網格各排的環量分布，基于所述環量分布進行子午面流場計算，根據周向渦量在子午面的分布對所述環量分布進行調整。

3.根據權利要求2所述的設計方法，其特征在于，調整所述環量分布的條件包括：在第二級轉子和靜子的葉根區域存在周向渦量負峰值。

4.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述三維粘性分析的步驟還包括：設定壁面第一層網格尺寸使Y⁺10，所述雙級高負荷風扇的第一級轉子和第二級轉子的葉尖間隙均為1mm。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的設計方法，其特征在于，所述三維粘性分析采用S-A湍流模型。

6.一種采用權利要求1至5中任一項所述的設計方法所獲得的基于周向渦量通流設計的雙級高負荷風扇。