本公开提供了一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质；涉及计算机辅助设计建模技术领域，该方法包括：根据目标叶片段的CFD仿真结果，获取目标叶片段中目标展向网格层入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；根据目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值；根据理想状态和实际状态下目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值获取目标展向网格层对应的展向损失系数。本公开的技术方案能够在保持通流计算精确度的同时，降低损失模型获取过程所耗费的资源及成本。资源及成本。资源及成本。
【技术实现步骤摘要】
一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质
[0001]本专利技术实施例涉及计算机辅助设计建模
，尤其涉及一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质。
技术介绍
[0002]轴流压气机作为航空发动机的核心部件，其效率对航空发动机的性能起决定性作用；与此同时，基于其设计难度和复杂性，轴流压气机同样也是航空发动机的所有部件中最具挑战性的设计部件之一，其设计方法一直是发动机研制过程中的瓶颈技术。
[0003]当前，轴流压气机的设计过程示例性地可以划分为四个阶段：一维初始设计、准三维通流设计、几何叶型构造设计和全三维计算流体动力学（CFD，Computational Fluid Dynamics）仿真计算，其中，准三维通流设计是整个设计过程中最重要的阶段。在准三维通流设计阶段中，可以通过通流计算获得轴流压气机中每一个叶片段入口和出口气动参数的径向分布情况，从而基于该分布情况在几何叶型构造设计阶段设计任意叶高位置的叶型。
[0004]在通流计算过程中，通常会采用经验关系式或实验数据拟合的方式给定损失模型以提高计算的准确度；也就是说，如果没有对轴流压气机进行大量的试验研究和基于统计学意义归纳总结，很难给出准确的损失模型。因此，目前关于通流设计的损失模型获取过程，需要耗费大量的人力及计算资源，成本较高。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质；能够在保持通流计算精确度的同时，降低通流设计中损失模型获取过程所耗费的资源及成本。
[0006]本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种通流设计的损失获取方法，所述方法包括：根据目标叶片段的计算流体动力学CFD仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；其中，所述气动参数包括静压，所述能量参数包括转子焓和静焓，所述运动参数包括圆周速度；根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值；根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数。
[0007]第二方面，本专利技术实施例提供了一种通流设计的损失获取装置，所述损失获取装置包括：第一获取部分、第二获取部分和第三获取部分；其中，所述第一获取部分，经配置为根据目标叶片段的计算流体动力学CFD仿真结果，获
取所述目标叶片段中目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；其中，所述气动参数包括静压，所述能量参数包括转子焓和静焓，所述运动参数包括圆周速度；所述第二获取部分，经配置为根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值；所述第三获取部分，经配置为根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数。
[0008]第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算设备，所述计算设备包括：通信接口，存储器和处理器；各个组件通过总线系统耦合在一起，其中，所述通信接口，用于在与其他外部设备之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行第一方面所述的通流设计的损失获取方法的步骤。
[0009]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有通流设计的损失获取程序，所述通流设计的损失获取程序被至少一个处理器执行时实现第一方面所述的通流设计的损失获取方法的步骤。
[0010]本专利技术实施例提供了一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质；从CFD仿真结果的大量数据中选取气动参数、能量参数和运动参数计算获得展向损失系数，并将该损失系数引入后续迭代过程的通流计算，提高了与设计的叶轮模型的匹配度，提升了通流设计阶段进行通流计算的准确度，而且无需通过经验关系式或试验数据拟合给定损失模型，降低了损失模型获取所耗费的人力及计算资源成本；此外，本专利技术实施例的技术方案避免了直接应用CFD仿真结果的整体数据参与模型修正的过程，降低了计算复杂度和时间。
附图说明
[0011]图1为轴流压气机设计过程的示例性流程示意图。
[0012]图2为本专利技术实施例提供的一种通流设计的损失获取方法流程示意图。
[0013]图3为本专利技术实施例提供的叶片块结构示例图。
[0014]图4为本专利技术实施例提供的划分展向网格层的示意图。
[0015]图5为本专利技术实施例提供的示例性的高压压气机几何模型示意图。
[0016]图6为本专利技术实施例提供的一种通流设计的损失获取装置组成示意图。
[0017]图7为本专利技术实施例提供的另一种通流设计的损失获取装置组成示意图。
[0018]图8为本专利技术实施例提供的一种计算设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述。
[0020]参见图1，其示出了轴流压气机设计过程的示例性流程，如图1所示，常规的轴流压气机设计过程可以包括：S11：一维初始设计阶段；该阶段根据期望的设计指标确定压气机的基本轮廓、压气机级数等基本设计参数；可以理解地，这些基本设计参数将会根据设计过程的展开进行或多或少的改变，以适合于发动机整机对流量、效率、喘振裕度的要求。
[0021]S12：准三维通流设计阶段；该阶段是整个设计过程中非常重要的阶段。在该阶段中，利用S11阶段提供的基本设计参数通过通流计算获得轴流压气机中每一个叶片段入口和出口气动参数的径向分布情况，比如可以包括总静压、总静温等热力学状态参数，以及各叶高位置叶栅进出口速度矢量，从而基于该分布情况在几何叶型构造设计阶段设计任意叶高位置的叶型。当通流设计完成之后，叶片便可以确定其气流的设计。
[0022]S13：几何叶型构造设计阶段；在该阶段中，根据S12阶段所得到的轴流压气机中每一个叶片段入口和出口气动参数的径向分布情况进行S1流面设计，得到各叶高位置的S1流面叶型，并将这些S1流面叶型积叠形成三维叶片。
[0023]S14：全三维CFD仿真计算阶段；在本阶段，通过CFD仿真计算分析获得压气机在设计点与不同转速下的性能与内部流场状况；随后，根据该分析结果判定是否满足期望的设计要求：若满足，则表示设计完成；否则，返回至S12阶段对通流计算方法进行修正，直至满足期望的设计要求。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通流设计的损失获取方法，其特征在于，所述方法包括：根据目标叶片段的计算流体动力学CFD仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；其中，所述气动参数包括静压，所述能量参数包括转子焓和静焓，所述运动参数包括圆周速度；根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值；根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标叶片段的CFD仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值，包括：在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层的入口处及出口处周向方向的网格节点的静压以及质量流量获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的静压平均值；在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层的入口处及出口处周向方向的网格节点的转子焓、静焓以及质量流量分别获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值和静焓平均值；在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层的入口处及出口处周向方向的网格节点的角速度和节点半径获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的圆周速度平均值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值，包括：根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值以及静压平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值；根据所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值、圆周速度平均值以及质量流量的平均熵值获取所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值；根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值以及质量流量的平均熵值获取所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值以及静压平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值，包括：根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值；根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静压平均值以及静温平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏征，刘涛，张超，郝帅，
申请(专利权)人：陕西空天信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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