叶片的气体流动参数的获取方法技术

本公开实施例公开了叶片的气体流动参数的获取方法

【技术实现步骤摘要】
叶片的气体流动参数的获取方法、装置、设备及介质


[0001]本公开实施例涉及轴流压缩机的气体流动设计
，尤其涉及一种叶片的气体流动参数的获取方法
、
装置
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]轴流压缩机是广泛应用于航空
、
船舶
、
电力
、
冶金
、
能源
、
化工，医药等领域的动力机械，是很多大型工业生产企业的核心设备之一
。
但是，轴流压缩机的结构设计的周期长与研发成本高的现状严重制约了轴流压缩机新产品的开发和市场推广
。
[0003]轴流压缩机的结构设计主要包括一维均径设计，
S2
流面通流设计，
S1
流面叶型设计，三维叶片造型设计以及计算流体动力学（
Computational Fluid Dynamics
，
CFD
）计算验证等
。
其中，一维均径指的是轴流压缩机中机匣型线与轮毂线的平均中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种叶片的气体流动参数的获取方法，其特征在于，所述获取方法包括：基于转子叶片在一维均径处的进口与静子叶片在一维均径处的出口，确定第一目标点位，第二目标点位以及第三目标点位；其中，所述第一目标点位位于所述转子叶片在一维均径处的进口，所述第二目标点位位于所述静子叶片在一维均径处的出口，所述第三目标点位位于所述转子叶片在一维均径处的出口或者所述静子叶片在一维均径处的进口；基于设定的边界条件以及所述第一目标点位的第一气体流动参数，确定所述第一目标点位的速度三角形和所述第二目标点位的速度三角形；基于所述第一目标点位的速度三角形以及所述第二目标点位的速度三角形，确定所述第三目标点位的速度三角形；其中，所述第一目标点位的速度三角形，所述第二目标点位的速度三角形以及所述第三目标点位的速度三角形用于表征设计所述转子叶片与所述静子叶片的几何造型时的气体流动参数
。2.
根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述基于设定的边界条件以及所述第一目标点位的第一气体流动参数，确定所述第一目标点位的速度三角形和所述第二目标点位的速度三角形，包括：基于设定的边界条件以及所述第一目标点位的第一气体流动参数，确定所述第一目标点位的圆周速度，所述第一目标点位的绝对速度以及所述第二目标点位的绝对速度；基于所述第一目标点位的圆周速度，所述第一目标点位的绝对速度以及所述第一目标点位的绝对气流角度，确定所述第一目标点位的速度三角形；基于所述第二目标点位的绝对速度以及所述第二目标点位的绝对气流角度，确定所述第二目标点位的速度三角形
。3.
根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述基于设定的边界条件以及所述第一目标点位的第一气体流动参数，确定所述第一目标点位的圆周速度，所述第一目标点位的绝对速度以及所述第二目标点位的绝对速度，包括：基于已知的所述第一目标点位的总焓
H
1t
与所述第二目标点位的等熵焓
H
2,is
，根据式（1）计算得到所述第二目标点位的等熵焓
H
2,is
与所述第一目标点位的总焓
H
1t
的初始差值：（1）在第
i
次迭代计算中：基于已知的级载荷系数以及第
i
‑1次迭代计算得到的差值，根据式（2）计算得到所述第一目标点位的圆周速度
U
1,i
：（2）其中，当
i=1
时，所述第
i
‑1次迭代计算得到的差值为所述初始差值；基于所述第一目标点位的圆周速度
U
1,i
，根据式（3）和式（4）计算得到所述第一目标点位的绝对速度
C
1,i
以及所述第二目标点位的绝对速度
C
2,i
：（3）（4）其中，表示所述第一目标点位的流量系数；表示所述第一目标点位的绝对气流角
度；表示所述第二目标点位的流量系数；
R
r,1
‑2表示所述第二目标点位的均径比，且，
R1表示所述转子叶片的进口的平均半径；
R4表示所述静子叶片的出口的平均半径；表示所述第二目标点位的绝对气流角度；基于所述第二目标点位的绝对速度
C
2,i
，根据式（5）计算得到所述第二目标点位的总焓
H
2t,i
：（5）其中，
H
2t,i
表示在第
i
次迭代计算中所述第二目标点位的总焓，；表示等熵效率；根据计算得到在第
i
次迭代计算中所述第二目标点位的总焓与所述第一目标点位的总焓的差值；对第
i
次迭代计算中获得的所述第二目标点位的总焓与所述第一目标点位的总焓的差值与第
i
‑1次迭代计算中所述第二目标点位的总焓与所述第一目标点位的总焓的得到的差值进行比较计算；若，根据计算得到最终的所述第一目标点位的圆周速度
U1，并根据式（3）计算得到所述第一目标点位的绝对速度
C1以及根据式（4）计算得到所述第二目标点位的绝对速度
C2，且迭代计算结束；若，基于执行第
i+1
次迭代计算
。4.
根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述基于所述第一目标点位的圆周速度，所述第一目标点位的绝对速度以及所述第一目标点位的绝对气流角度，确定所述第一目标点位的速度三角形，包括：基于所述第一目标点位的绝对速度
C1以及所述第一目标点位的绝对气流角度，根据式（6）和式（7）计算得到所述第一目标点位的绝对速度的子午向分速度
C
1m
和所述第一目标点位的绝对速度的周向分速度
C
1u
：（6）（7）基于所述第一目标点位的圆周速度
U1与所述第一目标点位的绝对速度的周向分速度
C
1u
，根据式（8）计算得到所述第一目标点位的相对速度的周向分速度
W
1u
：（8）基于所述第一目标点位的绝对速度的子午向
C
1m
，根据式（9）计算得到所述第一目标点位的相对速度的子午向分速度
W
1m
：（9）基于所述第一目标点位的相对速度的周向分速度
W
1u
与所述第一目标点位的相对速度的子午向分速度
W
1m
，根据式（
10
）计算得到所述第一目标点位的相对气流角度：（
10
）
基于所述第一目标点位的相对速度的子午向分速度
W
1m
与所述第一目标点位的相对气流角度，根据式（
11
）计算得到所述第一目标点位的相对速度
W1：（
11
）
。5.
根据权利要求2所述的获取方法，其特征在于，所述基于所述第二目标点位的绝对速度以及所述第二目标点位的绝对气流角度，确定所述第二目标点位的速度三角形，包括：基于所述第二目标点位的绝对速度
C2以及所述第二目标点位的绝对气流角度，根据式（
12
）和式（
13
）计算得到所述第二目标点位的绝对速度的周向分速度
C
2u
和所述第二目标点位的绝对速度的子午向分速度
C
2m
：（
12
）（
13
）
。6.
根据权利要求1所述的获取方法，其特征在于，所述基于所述第一目标点位的速度三角形以及所述第二目标点位的速度三角形，确定所述第三目标点位的速度三角形，包括：采用线性插值方式，根据式（
14
）和式（
15
）计算得到所述第三目标点位的均径比
R
r,1
‑3和所述第三目标点位的流量系数：（
14
）（
15
）其中，
R
r,1
‑2表示所述第二目标点位的均径比，且，
R1表示所述转子叶片的进口的平均半径；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，魏征，刘驰，刘涛，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：