[發(fā)明專利]一種導(dǎo)葉葉片參數(shù)的優(yōu)化方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111324596.7
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN113987974A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鹿哈男;李秋實;張崇欣
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/17
• 代理公司: 北京鼎承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11551
• 代理人: 顧可嘉;夏華棟

一種導(dǎo)葉葉片參數(shù)的優(yōu)化方法及裝置，優(yōu)化方法包括：獲取初始導(dǎo)葉葉片參數(shù)；所述初始導(dǎo)葉葉片參數(shù)包括自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角；保持調(diào)整后燃?xì)鉁u輪和自由渦輪功率在功率匹配的情況下，對自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角進(jìn)行多次調(diào)整，獲得一組出口角每次調(diào)整后對應(yīng)的自由渦輪內(nèi)部流動損失值；在多個自由渦輪內(nèi)部流動損失值中，確定自由渦輪內(nèi)部流動損失值最低時對應(yīng)的自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角。本公開基于自由渦輪導(dǎo)葉出口角徑向分布為設(shè)計變量，以自由渦輪內(nèi)部流動損失為優(yōu)化目標(biāo)，對自由渦輪導(dǎo)葉進(jìn)行優(yōu)化改型設(shè)計，較好地彌補了渦輪級間功率匹配誘導(dǎo)產(chǎn)生的額外流動損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于導(dǎo)葉葉片技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)葉葉片參數(shù)的優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)

具有自由渦輪和燃?xì)鉁u輪的動力設(shè)備的渦輪功率匹配通常是通過調(diào)節(jié)自由渦輪導(dǎo)葉通流面積實現(xiàn)的，而通流面積的改變會導(dǎo)致渦輪葉片氣動損失大幅增加。而在調(diào)節(jié)自由渦輪導(dǎo)葉流通面積的過程中往往會引起導(dǎo)葉內(nèi)部吸力面或壓力面上局部區(qū)域的附面層發(fā)生分離流動，造成流動損失顯著增大。所以需要對自由渦輪導(dǎo)葉進(jìn)行優(yōu)化改型設(shè)計，使自由渦輪導(dǎo)葉損失降低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本公開,通過以自由渦輪導(dǎo)葉的出口角徑向分布為設(shè)計變量，以自由渦輪內(nèi)部流動損失為優(yōu)化目標(biāo)，對自由渦輪導(dǎo)葉進(jìn)行組合優(yōu)化改型設(shè)計，較好地彌補了渦輪級間功率匹配誘導(dǎo)產(chǎn)生的額外流動損失的導(dǎo)葉葉片參數(shù)的優(yōu)化方法。

第一方面，本公開提供一種導(dǎo)葉葉片參數(shù)的優(yōu)化方法，用于具有燃?xì)鉁u輪和自由渦輪的動力設(shè)備，所述優(yōu)化方法包括：

獲取初始導(dǎo)葉葉片參數(shù)；所述初始導(dǎo)葉葉片參數(shù)包括自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角；

保持調(diào)整后燃?xì)鉁u輪和自由渦輪功率在功率匹配的情況下，對自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角進(jìn)行多次調(diào)整，獲得一組出口角每次調(diào)整后對應(yīng)的自由渦輪內(nèi)部流動損失值；

在多個自由渦輪內(nèi)部流動損失值中，確定自由渦輪內(nèi)部流動損失值最低時對應(yīng)的自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角。

可選地，對自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角進(jìn)行多次調(diào)整中，對于任一次調(diào)整，增大葉根和/或葉尖區(qū)域出口角時，減小葉中區(qū)域出口角，以使燃?xì)鉁u輪和自由渦輪功率匹配值相比調(diào)整前在預(yù)設(shè)變化范圍內(nèi)。

可選地，對自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角進(jìn)行多次調(diào)整中，對于任一次調(diào)整，減小葉根和/或葉尖區(qū)域出口角時，增大葉中區(qū)域出口角，以使燃?xì)鉁u輪和自由渦輪功率匹配值相比調(diào)整前在預(yù)設(shè)變化范圍內(nèi)。

可選地，所述初始導(dǎo)葉葉片參數(shù)還包括：自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲高度和彎曲角度；

每次對自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角進(jìn)行調(diào)整時，還對自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲高度和彎曲角度進(jìn)行調(diào)整；

所述確定自由渦輪內(nèi)部流動損失值最低時對應(yīng)的自由渦輪導(dǎo)葉徑向分布的一組出口角中，還確定自由渦輪內(nèi)部流動損失值最低時對應(yīng)的自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲高度和彎曲角度。

可選地，調(diào)整后的自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲高度大于初始導(dǎo)葉葉片參數(shù)中自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲高度。

可選地，調(diào)整后的自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲角度大于初始導(dǎo)葉葉片參數(shù)中自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲角度。

可選地，所述對自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲高度和彎曲角度進(jìn)行調(diào)整，包括：

通過調(diào)整參數(shù)化的導(dǎo)葉葉片的積疊線，對自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲高度和彎曲角度調(diào)整。

可選地，所述對自由渦輪導(dǎo)葉葉根位置的積疊線的彎曲高度和彎曲角度進(jìn)行調(diào)整的前后，自由渦輪導(dǎo)葉葉中位置的積疊線的彎曲高度和彎曲角度相同；和/或，