一种双层壁冷却结构流量传输系统技术方案

一种双层壁冷却结构流量传输系统，涉及双层壁冷却结构流量设计技术领域，解决现有方法需要设计人员有丰富的经验以及需要人的介入，无法构建脱离人的自动优化系统等问题，该系统包括流量自动识别模块、流量优先级矩阵D计算模块和流量传输矩阵迭代修正模块；本发明专利技术在已知双层壁冷却结构冲击孔入口和气膜孔出口的流量下，能够计算出每一个冲击孔分配到每一个气膜孔的流量。双层壁冷却结构的流路不是通过结构去约束的，而是流体在入口出口压力给定情况下的自行分配，因此，常用的流体网络法无法计算出双层壁冷却结构的流量分配。本发明专利技术的流量矩阵明确指出了双层壁冷却结构中所有流体的去向，利用该结果能够有效指导冷却结构的设计。计。计。

【技术实现步骤摘要】
一种双层壁冷却结构流量传输系统


[0001]本专利技术涉及双层壁冷却结构流量设计
，具体涉及一种双层壁冷却结构流量传输系统。

技术介绍

[0002]双层壁冷却结构综合了冲击冷却、气膜冷却和对流冷却三种冷却形式，相较于其他冷却结构有较高的冷却效率，是一种先进的冷却结构。双层壁冷却结构的设计一般是通过选取适当的孔径比、孔间距、壁厚等几何参数，从而确定一个冷却单元的结构，再对冷却单元进行阵列得到最终的冷却结构，结构优化也是通过调整上述几何参数获得更高的冷却效率来实现的。这样设计出的双层壁冷却结构在不同的区域高度重复，流量的分配比较平均，使得在结构寿命低的区域冷却不足，在结构寿命高的区域冷却过于充足。在实际应用中，结构等强度是设计人员应当追求的理想状态，因为等强度意味着已有资源的最充分利用。目前的双层壁冷却结构明显没有达到等强度的状态。通过调整每个区域的冷气流量，使恶劣区域增强冷却，降低温度，提高寿命，而寿命高的区域反之减弱冷却，是一种结构等强度优化的思路。传统的优化方法是人工观察超温区或寿命低的区域，修改该区域的冷却结构，以增强冷却。这种方法需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层壁冷却结构流量传输系统，该传输系统包括流量自动识别模块、流量优先级矩阵D计算模块和流量传输矩阵迭代修正模块；其特征是：所述流量自动识别模块读取输入的双层壁冷却结构数值模拟结果，计算真实的冲击孔流量和真实的气膜孔流量；所述流量优先级矩阵D计算模块根据所有孔之间的间距，计算孔之孔间的相对坐标，然后根据相对坐标统计冲击孔i到气膜孔j的竞争孔数量；对所述竞争孔数量从小到大排序，获得流量优先级矩阵D；所述流量传输矩阵迭代修正模块根据所述流量优先级矩阵D的优先级初始化流量矩阵I，然后进行流量矩阵I的迭代修正；设定最大迭代步数和残差收敛值，具体修正过程为：步骤A、根据当前迭代步数的流量矩阵I，计算气膜孔出口流量Iout_ite，并采用所述流量自动识别模块计算的真实的气膜孔流量Iout与所述计算气膜孔出口流量Iout_ite做商，获得商Iout_change，采用商Iout_change修正气膜孔出口流量Iout_ite；具体步骤如下：针对某一气膜孔j，冲击孔i对其分配的流量为I
ij
，令修正后的I
ij
＝I
ij
×
Iout_change
j
；对所有气膜孔都完成修正后，所述气膜孔出口流量Iout_ite与真实的气膜孔流量Iout相等；步骤B、采用真实冲击孔流量修正流量矩阵I；首先根据当前迭代步数的流量矩阵I，计算当前冲击孔的入口流量Iin_ite，采用所述流量自动识别模块计算的真实冲击孔流量Iin和所述计算冲击孔的入口流量Iin_ite做差，获得差值Iin_change；采用差值Iin_change修正所述冲击孔的入口流量Iin_ite；对于某一冲击孔i，具体修正过程为：步骤B1、判断所述冲击孔的入口流量Iin_ite是否大于真实的冲击孔流量Iin，如果是，找到该冲击孔分配到的优先级最低的气膜孔，设定其优先级为n，执行步骤B2；如果否，执行步骤B3；步骤B2、在n级气膜孔上等比例减少流量，当所述冲击孔的入口流量Iin_ite等于真实的冲击孔流量Iin时，则冲击孔i修正完成，执行步骤B4；步骤B3、找到该冲击孔分配到的优先级最低的气膜孔，设定优先级为n，统计n+1级气膜孔数量，在n+1级气膜孔增大同样大小的流量，直至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱剑琴，黄俊杰，陶智，邱璐，李地科，王燕嘉，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：