[發(fā)明專利]一種基于無量綱負(fù)荷控制參數(shù)的軸流壓氣機(jī)S2反問題設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011523712.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN112699503B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王琦;潘宏偉;王旭;張舟;毛冬巖;萬新超;鄧慶鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七0三研究所
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于無量綱負(fù)荷控制參數(shù)的軸流壓氣機(jī)S2反問題設(shè)計(jì)方法，其特征是：

(1)展向扭曲規(guī)律設(shè)計(jì)：采用載荷系數(shù)ψ與反動(dòng)度Ω兩個(gè)無量綱參數(shù)作為負(fù)荷控制參數(shù)；

(2)展向損失設(shè)計(jì)：根據(jù)各級(jí)均徑處壓比與損失情況，進(jìn)行軸流壓氣機(jī)各級(jí)葉片的展向損失設(shè)計(jì)，獲得壓氣機(jī)各級(jí)動(dòng)葉壓比的沿徑分布與各級(jí)動(dòng)、靜葉損失系數(shù)的沿徑分布；

(3)典型S2流面流線曲率法求解：根據(jù)展向扭曲規(guī)律設(shè)計(jì)與展向損失設(shè)計(jì)獲得的沿徑分布設(shè)計(jì)結(jié)果，選取軸對(duì)稱子午流面作為典型S2流面，采用流線曲率法進(jìn)行反問題求解，獲得軸流壓氣機(jī)各級(jí)動(dòng)、靜葉片排沿徑向的氣動(dòng)參數(shù)分布，從而獲得軸流壓氣機(jī)的S2氣動(dòng)設(shè)計(jì)方案；

載荷系數(shù)ψ與反動(dòng)度Ω通過動(dòng)葉圓周速度U、動(dòng)葉進(jìn)出口絕對(duì)切向速度C_1u和C_2u進(jìn)行計(jì)算：

載荷系數(shù)：表征軸流壓氣機(jī)級(jí)負(fù)荷能力的無量綱參數(shù)；

反動(dòng)度：表征軸流壓氣機(jī)級(jí)中動(dòng)、靜葉之間負(fù)荷分配情況的無量綱參數(shù)；

根據(jù)一維設(shè)計(jì)結(jié)果，提取各級(jí)均徑處的載荷系數(shù)ψ_ave與反動(dòng)度Ω_ave，進(jìn)行軸流壓氣機(jī)各級(jí)葉片的展向扭曲規(guī)律設(shè)計(jì)，獲得壓氣機(jī)各級(jí)動(dòng)葉進(jìn)口絕對(duì)切向速度C_1u沿徑分布：

式中，R_ave1為該級(jí)動(dòng)葉進(jìn)口平均半徑；U_ave1為該級(jí)動(dòng)葉進(jìn)口均徑處圓周速度，Ω_ave為該級(jí)均徑處反動(dòng)度；ψ_ave為該級(jí)均徑處載荷系數(shù)；n、m為扭曲規(guī)律設(shè)計(jì)指數(shù)：

當(dāng)n＝1、m＝1時(shí)，為等環(huán)量扭曲規(guī)律；

當(dāng)n＝-1、m＝1時(shí)，為等反動(dòng)度扭曲規(guī)律；

當(dāng)n∈(-1,1)、m＝1時(shí)，為居間扭曲規(guī)律，其中當(dāng)n＝0、m＝1時(shí)為指數(shù)渦扭曲規(guī)律；

當(dāng)n＝0、m＝0時(shí)，為恒定渦扭曲規(guī)律；

通過選取不同的n、m值，實(shí)現(xiàn)不同的展向扭曲規(guī)律設(shè)計(jì)，從而獲得壓氣機(jī)各級(jí)動(dòng)葉進(jìn)口沿徑不同位置R₁處的預(yù)旋分布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無量綱負(fù)荷控制參數(shù)的軸流壓氣機(jī)S2反問題設(shè)計(jì)方法，其特征是：采用動(dòng)葉效率η_R與靜葉總壓恢復(fù)系數(shù)δ_S作為展向損失設(shè)計(jì)參數(shù)，通過給定η_R與δ_S的沿徑分布規(guī)律，實(shí)現(xiàn)軸流壓氣機(jī)各級(jí)動(dòng)、靜葉片的展向損失設(shè)計(jì)。