压气机的流场数值确定方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请适用于压气机的流场数值模拟技术领域，提供了一种压气机的流场数值确定方法、装置、设备及存储介质，方法包括：构建压气机的三维模型；从三维模型中选择一个单流道模型作为计算模型，单流道模型是根据压气机的叶片进行划分得到；构建计算模型内部空气流动的流体控制方程；在流体控制方程中引入S

Numerical determination method, device, equipment and storage medium of compressor flow field

【技术实现步骤摘要】
压气机的流场数值确定方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请属于压气机的流场数值模拟
，尤其涉及一种压气机的流场数值确定方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]压气机的功能是将吸入的气体进行压缩，通过涡轮叶片的高速旋转来大幅提高压入气体的速度和压力。压气机是航空发动机的关键部件，提高压气机的性能是提升航空发动机的性能的主要手段。高性能的压气机的设计大量依赖于压气机的流场数值计算结果，因此如何高精度地计算压气机的流场数值成为一个重要问题。
[0003]相关技术中，通常采用MRF(Moving reference，多重参考系)方法来计算压气机的流场数值，MRF方法在计算过程中旋转体并不发生实际运动，通过设定多个参考系的方法来实现计算。比如，先构建压气机的三维模型，然后建立该三维模型内部空气流动的流体控制方程，之后采用多重参考系方法对该流程控制方程进行求解，得到压气机的流场数值。
[0004]但是，上述采用多重参考系方法对整个三维模型的流程控制方程进行求解来计算压气机的流场数值的方法，计算量大且计算精准度较低。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压气机的流场数值确定方法，其特征在于，所述方法包括：构建压气机的三维模型；从所述三维模型中选择一个单流道模型作为计算模型，所述单流道模型是根据所述压气机的叶片进行划分得到；构建所述计算模型内部空气流动的流体控制方程；在所述流体控制方程中引入S
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A湍流模型，以构建湍流控制方程；对所述流体控制方程和所述湍流控制方程进行求解，得到所述计算模型的流场数值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述流体控制方程中引入S
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A湍流模型，以构建湍流控制方程，包括：对所述流体控制方程进行时均化处理，得到时均化的流体控制方程；在所述时均化的流体控制方程中引入S
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A湍流模型，以构建所述湍流控制方程；所述对所述流体控制方程和所述湍流控制方程进行求解，得到所述计算模型的流场数值，包括：对所述时均化的流体控制方程和所述湍流控制方程进行求解，得到所述计算模型的流场数值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述时均化的流体控制方程包括质量方程，动量方程和状态方程。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述质量方程为：其中，为梯度，ρ为空气密度，为空气的时均速度；所述动量方程为：其中，为梯度，p为空气压力，为空气的时均速度，τ为空气的粘性力；所述状态方程为：p＝ρRT其中，p为空气压力，T为空气温度，R为气体常数。5.如权利要求2
‑
4任一所述的方法，其特征在于，所述湍流控制方程为如下方程：其中，为梯度，ρ为空气密度，为空气的时均速度，为S
‑
A湍流模型中的运输变量，为优化的涡度大小，d为到达最近面的距离，f
w
为关于d的函数，σ、C
b1
、C
b2
、C
w1
均为常数；其中，S为涡度大小，v为分子粘度，k、C
v1
为常数；其中，g＝r+C
w2
(r6‑
r)，C
w2
、C
w3
为常数。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述流体控制方程和所述湍流控制方程进行求解，得到所述计算模型的流场数值之前，还包括：构建所述计算模型的边界条件；所述对所述流体控制方程和所述湍流控制方程进行求解，得到所述计算模型的流场数值，包括：对所述流体控制方程、所述湍流控制方程和所述边界条件进行离散处理，得到线性矩阵；采用多重网格法对所述线性矩阵进行求解，得到所述计算模型的流场数值。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述边界条件包括：所述计算模型的入口边界条件为：U
inlet
＝速度阈值＝速度阈值其中，U
inlet
为入口空气速度，p
总
为入口空气总压，p
静
为入口空气静压，U为出口空气速度，T
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵运业，陈荣亮，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：