[發明專利]一種改變壓氣機葉尖幾何的網格生成方法在審
| 申請號： | 202011552895.1 | 申請日： | 2020-12-24 |
| 公開（公告）號： | CN113051840A | 公開（公告）日： | 2021-06-29 |
| 發明（設計）人： | 姜濤 | 申請（專利權）人： | 中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心 |
| 主分類號： | G06F30/28 | 分類號： | G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14 |
| 代理公司： | 中國航空專利中心 11008 | 代理人： | 杜永保 |
| 地址： | 211106 江蘇省南京*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 改變 壓氣 葉尖 幾何 網格 生成 方法 | ||
本發明屬于計算流體力學技術領域，公開了一種生成壓氣機葉片流場適配網格的方法，首先使用普通商用軟件生成的壓氣機葉片的常規網格，然后將壓氣機葉片的常規網格數據提取出來待處理，再然后根據設置參數，對修改壓氣機葉片的葉尖修改幾何處的網格做局部加密處理，用足夠多的網格將葉尖幾何形狀體現出來形成葉尖局部加密的壓氣機葉片的網格，最后輸出葉尖局部加密的壓氣機葉片網格數據。本發明的方法實現了改變葉尖幾何后生成相對應適配的網格程序，將改變葉尖幾何后生成的網格倒入至商用軟件中可進行數值模擬，實現了商用軟件網格生成程序功能的彌補。
技術領域
本發明屬于計算流體力學技術領域，涉及一種生成壓氣機葉片流場適配網格的方法，具體涉及一種改變壓氣機葉尖幾何的網格生成方法。
背景技術
壓氣機作為航空發動機主要部件，其性能的好壞對于整機的工作有重要的影響。隨著計算機技術的發展，眾多流體力學的研究者利用 CFD技術，對壓氣機的流場進行數值模擬，從而減少了實驗過程的成本投入。目前對于常規葉片的數值模擬技術較為成熟，包括網格生成技術、計算技術等。
在葉片加工或使用過程中，由于加工誤差或實際使用過程中存在著磨損、機械損傷等，會使得葉尖處的幾何發生變化，從而影響了葉尖間隙性能。
常規的葉尖形狀為平葉頂，當葉尖幾何形狀出現變化時，所適配的網格結構也應該發生變化，目前常用的商用軟件，例如NUMECA 軟件，無法做到針對葉尖幾何形狀改變生成適配的網格結構。
發明內容
本發明目的：本發明利用NUMECA軟件生成常規葉片網格，再利用自主開發的程序讀取網格數據，改變葉尖幾何形狀，并生成適配網格，可以生成針對不同變化后的葉尖幾何所適配的網格，從而可以實現葉尖幾何改變后的數值模擬。
本發明的技術方案是：
一種生成壓氣機葉片流場適配網格的方法，包括以下步驟：
步驟一，使用普通商用軟件生成的壓氣機葉片的常規網格；
步驟二，將壓氣機葉片的常規網格數據提取出來待處理；
步驟三，根據設置參數，對修改壓氣機葉片的葉尖修改幾何處的網格做局部加密處理，用足夠多的網格將葉尖幾何形狀體現出來形成葉尖局部加密的壓氣機葉片的網格；
步驟四，輸出葉尖局部加密的壓氣機葉片網格數據。
進一步的，步驟三中，對壓氣機葉片的葉尖不同幾何變換模式，選用不同的加密處理方法。
進一步的，步驟三具體包括：葉頂側切削的加密方法、葉頂倒圓的加密方法、和葉頂倒角的加密方法。
進一步的，葉頂側切削的加密方法為：
原始情況葉頂一端為O點，葉尖變形起始點為A點，葉尖變形終止點為C點，葉尖變形過度點為B點，這里AO為3倍間隙，OC 為當地葉片厚度的1/3倍；在生成網格過程中，OA段第一層網格線向OC方向平移，平移距離d與某點距離O的距離x滿足如下關系式：
當確定了第一層網格線后，剩下的網格按照原始的網格之間加密的規律進行計算。
進一步的，葉頂倒圓加密方法包括葉頂倒圓壓力面倒圓加密方法和葉頂倒圓吸力面倒圓加密方法，葉頂倒圓壓力面倒圓加密方法與葉頂倒圓吸力面倒圓加密方法相同。
進一步的，頂倒圓壓力面倒圓加密方法為：
原始情況葉頂一端為O點，葉尖變形起始點為A點，葉尖變形終止點為C點，原始情況葉尖可能點定義為B點；
葉頂附近OA端第一層網格線某點B進行平移，平移方向為OC 方向，平移距離d滿足如下關系式：
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心，未經中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202011552895.1/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
