[發(fā)明專(zhuān)利]一種低速模擬葉型中弧線確定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210240427.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114611237A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉寶杰;張傳海;于賢君;安廣豐;張港鐸
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/17
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/17;G06F30/20;F04D29/26;F04D29/40
• 代理公司: 北京鼎承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11551
• 代理人: 柯宏達(dá);王銘珠

本發(fā)明提供了一種低速模擬葉型中弧線確定方法，包括如下步驟：確定任意軸向位置x處低速葉型的平均氣流角度；將任意軸向位置x高速葉型的沿程脫軌角作為初始脫軌角與任意軸向位置x處低速葉型的平均氣流角度疊加，得到低速葉型各軸向位置的初步中弧線角度；根據(jù)第一收斂條件調(diào)整低速葉型各軸向位置的初步中弧線角度，得到達(dá)到第一收斂條件的低速葉型各軸向位置的中弧線角度；根據(jù)低速葉型各軸向位置的中弧線角度建立幾何葉型，通過(guò)數(shù)值模擬手段得出低速葉型的脫軌角，判斷低速葉型的脫軌角與初始脫軌角的相對(duì)誤差是否達(dá)到第二收斂條件。本發(fā)明通過(guò)利用平均氣流角的計(jì)算方法，可以快速確定低速葉型中弧線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及葉輪機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低速模擬葉型中弧線確定方法。

背景技術(shù)

低速模擬試驗(yàn)是利用低速流動(dòng)模擬高速流動(dòng)的試驗(yàn)技術(shù)。目前的低速模擬試驗(yàn)中，大多通過(guò)數(shù)值模擬軟件，基于設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)調(diào)整包括中弧線、最大厚度、前緣形狀等設(shè)計(jì)參數(shù)。在低速模擬試驗(yàn)中，要求高速葉型和低速葉型流動(dòng)具有相似性，因而中弧線決定的加載規(guī)律也應(yīng)存在相應(yīng)的物理對(duì)應(yīng)關(guān)系。目前低速模擬試驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定通常依賴(lài)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，不能將對(duì)應(yīng)關(guān)系模型化，使得迭代方向不明確，迭代次數(shù)較多，工作量較大。尤其是對(duì)于壓氣機(jī)級(jí)的低速模擬，其中包含了幾十個(gè)葉型，反復(fù)迭代會(huì)占用設(shè)計(jì)人員大量時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種低速模擬葉型中弧線確定方法，通過(guò)利用平均氣流角的計(jì)算方法，可以快速確定低速葉型中弧線，避免了過(guò)多的人工干預(yù)，節(jié)約了計(jì)算成本和人力成本。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種低速模擬葉型中弧線確定方法，包括如下步驟：

S01：根據(jù)高速葉型確定任意軸向位置x處的高速葉型沿程的總壓損失系數(shù)ω_x和任意軸向位置x處沿程的高速葉型靜壓升系數(shù)Cp_x；

S02：根據(jù)下面公式確定任意軸向位置x處低速葉型的平均氣流角度α_x，公式如下：

式中：

α_x為任意軸向位置x處低速葉型的平均氣流角度；

α₁為低速葉型進(jìn)口處的平均氣流角度；

s_x為任意軸向位置x處低速葉型葉片的周向?qū)挾龋沙跏嫉退偃~型中弧線疊加厚度分布得到；

s₁為低速葉型進(jìn)口處的葉片的周向?qū)挾龋?/p>

S03：根據(jù)高速葉型確定任意軸向位置x處沿程脫軌角Δγ_x，將任意軸向位置x高速葉型的沿程脫軌角Δγ_x作為初始脫軌角與任意軸向位置x處低速葉型的平均氣流角度α_x相加，得到低速葉型各軸向位置的初步中弧線角度；

S04：根據(jù)第一收斂條件調(diào)整低速葉型各軸向位置的初步中弧線角度，得到達(dá)到第一收斂條件的低速葉型各軸向位置的中弧線角度；

S05：根據(jù)低速葉型各軸向位置的中弧線角度建立幾何葉型，通過(guò)數(shù)值模擬手段得出低速葉型的脫軌角，判斷低速葉型的脫軌角與初始脫軌角的相對(duì)誤差是否達(dá)到第二收斂條件：若未達(dá)到第二收斂條件，則將得到的低速葉型的脫軌角代替S03中的初始脫軌角，返回S03直至達(dá)到第二收斂條件；若達(dá)到第二收斂條件，則將S04中得到的低速葉型各軸向位置的中弧線角度作為最終的低速葉型各軸向位置的中弧線角度。

進(jìn)一步，在S04具體調(diào)整如下：