[發明專利]用于一體化渦輪過渡段非定常流動計算的邊界模型方法

有效

• 申請號: 202110446434.4
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113065292B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 楊杰
• 申請（專利權）人: 中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/17
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 黃海波

1.用于一體化渦輪過渡段非定常流動計算的邊界模型方法，其特征在于，包括步驟：

對含一體化渦輪過渡段在內的渦輪葉片排進行定常計算，將其計算結果作為過渡段非定常計算所需的進、出口邊界模型數據的數據源和非定常計算所需的初場文件；

從所得到的計算結果中提取一體化渦輪過渡段進、出口邊界模型數據；

將提取的一體化渦輪過渡段進、出口邊界模型數據進行周向復制擴展至全周；

在流體仿真軟件中導入一體化渦輪過渡段單個周期的計算域網格，然后分別根據一體化渦輪過渡段前、后排轉子葉片的轉速建立兩個旋轉坐標系；

根據以一體化渦輪過渡段前排轉子葉片的轉速建立的旋轉坐標系、擴展至全周的一體化渦輪過渡段進口邊界模型數據，對所述一體化渦輪過渡段的進口設置進口邊界條件；

根據以一體化渦輪過渡段后排轉子葉片的轉速建立的旋轉坐標系、擴展至全周的一體化渦輪過渡段出口邊界模型數據，對所述一體化渦輪過渡段的出口設置出口開放邊界條件；

對一體化渦輪過渡段非定常流動計算的其它相關設置項進行設置，完成非定常流動計算，所述其它相關設置項包括壁面邊界條件、湍流模型、迭代計算時間步長、迭代時間步數。

2.根據權利要求1所述的用于一體化渦輪過渡段非定常流動計算的邊界模型方法，其特征在于，

對含一體化渦輪過渡段在內的渦輪葉片排進行定常計算時，所述一體化渦輪過渡段前、后葉片排采用單葉片通道或多葉片通道。

3.根據權利要求1所述的用于一體化渦輪過渡段非定常流動計算的邊界模型方法，其特征在于，所述從所得到的計算結果中提取一體化渦輪過渡段進、出口邊界模型數據，具體包括步驟：

從定常計算結果的一體化渦輪過渡段的前排葉片出口截面提取一體化渦輪過渡段進口邊界模型數據，所述一體化渦輪過渡段進口邊界模型數據包括絕對總溫分布型、絕對總壓分布型與三個坐標軸方向的絕對流動速度分量分布型；

從定常計算結果的一體化渦輪過渡段的出口截面提取一體化渦輪過渡段出口邊界模型數據，所述一體化渦輪過渡段出口邊界模型數據包括靜壓分布型。

4.根據權利要求1所述的用于一體化渦輪過渡段非定常流動計算的邊界模型方法，其特征在于，

所述兩個旋轉坐標系以過渡段幾何模型的原始坐標系為基準建立，旋轉坐標系的旋轉軸與原始坐標系的旋轉軸重合，方向一致，旋轉轉速分別為所述一體化渦輪過渡段前、后排轉子葉片的轉速。

5.根據權利要求1所述的用于一體化渦輪過渡段非定常流動計算的邊界模型方法，其特征在于，所述對所述一體化渦輪過渡段的進口設置進口邊界條件，具體包括步驟：

將根據一體化渦輪過渡段前排轉子葉片的轉速建立的旋轉坐標系設置為所述進口邊界條件的參考坐標系；

將擴展至全周的一體化渦輪過渡段進口邊界模型數據中的絕對總溫分布型、絕對總壓分布型與三個坐標軸方向的絕對流動速度分量分布型分別設置為所述進口邊界條件的進口總溫、總壓、三個坐標軸方向的速度方向。

6.根據權利要求1所述的用于一體化渦輪過渡段非定常流動計算的邊界模型方法，其特征在于，所述對所述一體化渦輪過渡段的進口設置進口邊界條件，具體包括步驟：

將根據一體化渦輪過渡段前排轉子葉片的轉速建立的旋轉坐標系設置為所述進口邊界條件的參考坐標系；

將擴展至全周的一體化渦輪過渡段進口邊界模型數據中的絕對總溫分布型、三個坐標軸方向的絕對速度分量分布型分別設置為所述進口邊界條件的進口總溫、三個坐標軸方向的速度分量。

7.根據權利要求1所述的用于一體化渦輪過渡段非定常流動計算的邊界模型方法，其特征在于，對所述一體化渦輪過渡段的出口設置出口開放邊界條件，具體包括步驟：

將根據一體化渦輪過渡段后排轉子葉片的轉速建立的旋轉坐標系設置為所述出口開放邊界條件的參考坐標系；

將擴展至全周的一體化渦輪過渡段出口邊界模型數據中的靜壓分布型設置為出口開放邊界條件的出口靜壓。