一种叶片力建模方法、计算设备及计算机存储介质技术

本申请提供一种叶片力建模方法、计算设备及计算机存储介质，将叶片力分解为损失力和转折力，基于热力学第一定律、动量方程以及定常损失力的大小与当地气流相对动能成正比的假设确定损失力大小，基于动量方程、定常周向力大小与气流周向相对速度和子午速度的关系的假设，确定转折力大小，并根据损失力和转折力与气流速度和叶型几何弧线的关系确定损失力和转折力的方向，再保证计算准确性的同时缩减计算量，从而可以快速可靠地获取压气机内部流动情况。动情况。动情况。

【技术实现步骤摘要】
一种叶片力建模方法、计算设备及计算机存储介质


[0001]本申请涉及叶轮机和流体动力学领域，尤其涉及一种叶片力建模方法、计算设备及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]随着航空飞行器性能指标不断攀升和多种任务需求日益扩大，对航空发动机的要求更加严苛。压气机作为核心部件，面临更加严峻的挑战。如何快速求解压气机内部流动并评估其性能是开展理论研究的基础，也是工程上的迫切需求。
[0003]目前，压气机内部流动求解主要依靠日益成熟的数值模拟技术。无论是求解定常雷诺平均NS(Navier
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Stokes，纳维
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斯托克斯)方程的定常数值模拟方法，还是求解非定常雷诺平均NS方程的非定常数值模拟方法，均将压气机内部流场求解作为初边值问题来处理。即根据压气机真实几何建立计算模型，并对其进行网格划分，在固体壁面和进出口处设置相应的边界条件，通过求解流动控制方程组得到压气机的内部流场、特性及其稳定裕度。
[0004]根据叶片排建模的不同，现有的数值模拟方法可以分为两类：一类是用贴体网格来描述叶片的几何形状，并在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片力建模方法，其特征在于，所述方法包括：将定常叶片力分解为使气流产生流动损失的定常损失力和迫使气流在叶片通道中产生转折的定常转折力之和；基于热力学第一定律、动量方程以及定常损失力的大小与当地气流相对动能成正比的假设，确定所述定常损失力的大小；根据当地气流速度方向确定所述定常损失力的方向；基于动量方程、定常周向力大小与气流周向相对速度和子午速度的关系的假设，确定所述定常转折力的大小；根据叶型几何中弧线的法向方向确定所述转折力的方向。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于热力学第一定律、动量方程以及定常损失力的大小与当地气流相对动能成正比的假设，确定所述定常损失力的大小，包括：所述动量方程包括定常轴对称假设下的三个方程；基于所述热力学第一定律和所述定常轴对称假设下的三个方程确定子午熵增与所述定常损失力的关系；基于所述子午熵增与所述定常损失力的关系和定常损失力的大小与当地气流相对动能成正比的假设确定定常损失力系数；基于所述定常损失力系数确定所述定常损失力的大小。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定常损失力的大小与当地气流相对动能成正比的假设的表达式为：其中，α为损失力系数，u、v、w分别为静止坐标系下的径向速度、周向速度和轴向速度，Ω为转子速度，其单位为r/min，r为径向坐标。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于动量方程、定常周向力大小与气流周向相对速度和子午速度的关系的假设，确定所述定常转折力的大小，包括：所述动量方程包括周向动量方程；基于定常假设、轴对称假设和所述周向动量方程确定定常轴对称周向动量方程；基于所述定常轴对称周向动量方程和子午流向的方向导数的定义确定定常周向力的大小的表达式；基于所述定常周向力的大小的表达式和...

【专利技术属性】
技术研发人员：许登科，孙大坤，董旭，孙晓峰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：