一种根据设计指标预测压气机特性的方法技术

本发明专利技术涉及一种根据设计指标预测压气机特性的方法，属于压气机特性预测领域。包含各等转速线峰值效率点的特性参数的预测和各个等转速线向近喘振区和近堵塞区延拓的预测。预测过程的数据输入仅为压气机设计指标(设计点压比和效率)，无需压气机叶型数据。根据设计点压比，构建三个系数，首先预测出各等转速线峰值效率点特性，然后分别向喘振边界和堵塞边界拓展特性线。本发明专利技术中使用的公式及参数均来源于对历史压气机特性数据的挖掘。本发明专利技术提出的预测方法可用于轴流压气机、离心压气机性能预测，特别适用于在燃气轮机、航空发动机总体设计初期尚无叶型数据时对压气机性能进行预测，计算简单便捷、精度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种根据设计指标预测压气机特性的方法
本专利技术属于压气机特性预测领域，涉及一种压气机性能预测方法，尤其涉及在没有压气机叶型信息情况下仅依靠设计指标的情况下压气机特性预测方法。
技术介绍
压气机是燃气轮机重要部件，用于压缩来流气体，广泛应用于航空动力、船舶动力和热力发电等领域。压气机特性图是压气机在全运行范围内气动性能的主要表示方式，是航空发动机以及燃气轮机实际运行的关键依据，特性图描述了压气机的效率和总压比与无量纲归一化转速、无量纲归一化流量之间关系，一般绘制成包含若干条等转速线的两幅线图，每条等转速线以折合流量为自变量，两幅图中效率和总压比为分别为因变量，每条等转速线上一般都有一个峰值效率点。燃气轮机、航空发动机工作时，压气机工作线一般接近峰值效率点连线，峰值效率点为该转速下压气机工作状态的最佳点。一般情况为获取压气机特性图，多通过压气机试验测量和压气机流场数值计算的方法，该两种方法均需要已知压气机叶型数据。在工程实际中，在燃气涡轮发动机初步设计阶段，进行总体性能计算时，需要初步的压气机特性数据，而此时一般没有压气机叶型数据，故只能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据设计指标预测压气机特性的方法，其特征在于：所述的设计指标为：转速的效率最高点的总压比π

【技术特征摘要】
20210422 CN 20211043760191.一种根据设计指标预测压气机特性的方法，其特征在于：所述的设计指标为：转速的效率最高点的总压比πD和效率ηD；分为峰值效率点预测、近堵塞区预测和近喘振区预测；
对于峰值效率点，以转速为自变量，依下式计算流量mp、总压比πp和效率ηp：
mp(n)＝exp[Emln(n)]
πp(n)＝πDexp[Eπln(n)]



其中，三个系数Em、Eπ和Eh均为设计指标总压比πD的函数，关系如下所示：
Em＝0.19πD+0.75
Eπ＝0.65+1.22ln(πD+0.50)
Eh＝2.29±1.12
对于近堵塞区，以总压比π为自变量，对于指定的转速n，依下式计算流量m和效率η：









其中，kG-π和kT-π与转速和设计总压比相关，根据历史数据利用神经网络方法构建响应面求解；归一化流量mp...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丽敏，刘锬韬，吴锋，刘涛，冯旭栋，
申请(专利权)人：西北工业大学，中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61