描述透平机械复杂流体运动的流面轴曲线坐标系建立方法技术

本发明专利技术涉及一种描述透平机械复杂流体运动的流面轴曲线坐标系建立方法，通过该坐标系，将透平机械内的复杂流动分解为实现能量转化的主流运动与耗损能量的两个二次流运动。同时通过将透平机械内流体微团所受的各作用力分解至a、b、c三轴方向，建立力与二次流动的关系，从而揭示了二次流产生机理，实现了二次流场的直接求解及二次流能量损失的直接计算，改变了当前间接描述二次流的现状。实现了复杂流动的全分解，并提取了二次流，可广泛应用于各类透平机械，包括但不限于泵、水轮机、风机、空气压缩机等。气压缩机等。气压缩机等。

【技术实现步骤摘要】
描述透平机械复杂流体运动的流面轴曲线坐标系建立方法


[0001]本专利技术涉及一种透平机械技术，特别涉及一种描述透平机械复杂流体运动的流面轴曲线坐标系建立方法。

技术介绍

[0002]1952年，针对透平机械的水动力设计问题，吴仲华教授提出了著名的两类相对流面，解决了主流运动的数学描述问题，揭开了透平机械三元设计的序幕。两类相对流面分为S1和S2流面，S1流面近似为回转面，S2流面近似为叶片骨面，主流运动沿S1与S2流面进行。基于S1与S2流面，形成了描述主流运动的正交曲线坐标系(m,n,θ)与描述叶片几何的圆柱坐标系(r,θ,z,)，如图1正交曲线坐标系与圆柱坐标系所示(王立祥.喷水推进技术及工程设计[M].北京:国防工业出版社,2021)。
[0003]二次流是透平机械内普遍存在的现象，存在于叶片表面边界层及叶梢间隙区域，不仅直接引起能量损失，还能使主流流场发生畸变从而降低性能。透平机械现有的圆柱坐标系(r,θ,z,)及正交曲线坐标系(m,n,θ)，均不能描述二次流问题，实现二次流的表征。
[0004]二次流是主流运动的伴随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种描述透平机械复杂流体运动的流面轴曲线坐标系建立方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)在描述叶片几何的圆柱坐标系(r,θ,z,)中，在透平机械内子午面上取中间子午流线m，作叶片中部的过流断面线n，n即为叶轮通道中部描述二次流运动的S3流面与子午面的交线，m与n两线的交点取为流面轴曲线坐标系的坐标原点O；2)将子午流线m沿轴线z旋转一周，形成S1流面，取叶片拱弧面为S2流面；3)将S1流面展开，两相邻叶片构成的通道内，中间的S2流面与S1流面的交线为主流运动流线，该流线取为流面轴曲线坐标系的a轴，过原点O的S3流面与S1流面交线为流面轴曲线坐标系的b轴；4)展开过原点O的S3流面，S1流...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佑林，段瑞，严传续，王俊，田喜民，汲国瑞，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七，
类型：发明
国别省市：