基于可变弯度导叶低阶模型的压气机数值模拟方法技术

技术编号:46589010 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-10 21:23
本申请属于叶轮机流体动力学技术领域,公开了一种基于可变弯度导叶低阶模型的压气机数值模拟方法。该方法首先构建用于替代可变弯度导叶三维模型的特征交接面;接着,依据可变弯度导叶的三维流场数据,构建总压损失随气流动压变化的特征函数;随后,通过给定特征交接面上游与下游流场参数的关系模拟可变弯度导叶对流动的作用,进而建立可变弯度导叶低阶模型;而后,将此低阶模型与压气机三维模型进行组合,构建高/低阶混合模型;最终,通过调整总压损失系数和气流偏转角度值开展流场迭代计算,直至计算结果收敛。本申请提出的数值模拟方法能够有效降低建模成本,大幅减少计算成本与时间,同时可全面获取流场信息。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于叶轮机流体动力学,具体涉及一种基于可变弯度导叶低阶模型的压气机数值模拟方法


技术介绍

1、轴流压气机作为航空发动机的关键组成部件,其性能的优劣对航空发动机的整体性能有着至关重要的影响。当前,先进的轴流压气机正朝着高增压比、高效率以及高稳定性的方向不断迈进。在此背景下,进口可调导叶技术成为提高压气机性能的重要手段。

2、可调导叶主要分为不变弯度和可变弯度两种类型。不变弯度导叶在角度调节范围较大时,叶片吸力面容易出现严重的气流分离现象,这会极大地影响压气机的性能。而可变弯度导叶的出现,有效解决了这一问题,能够更好地满足压气机在大范围调节时的性能要求。在轴流压气机的研发过程中,对其在预估设计和非设计状态下的性能进行准确评估是一项极为重要的工作。随着压气机理论的不断深入以及计算机技术的飞速发展,压气机性能预估方法也经历了从低维向高维的演变过程。

3、目前,高维方法中最为典型的是三维数值模拟方法。该方法需要对压气机整体进行详细的几何建模,接着进行网格划分、预处理等一系列操作,然后开展数值计算,最后进行后处理。三维数值模拟方法能够精本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于可变弯度导叶低阶模型的压气机数值模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的压气机数值模拟方法,其特征在于,构建所述特征交接面包括:在可变弯度导叶中心位置处,将包含导叶的流体域分割为上游流体域和下游流体域,移除导叶叶片后,上游流体域和下游流体域相交的界面形成所述特征交接面。

3.根据权利要求1所述的压气机数值模拟方法,其特征在于,所述质量守恒方程为:

4.根据权利要求1所述的压气机数值模拟方法,其特征在于,所述能量守恒方程为:

5.根据权利要求1所述的压气机数值模拟方法,其特征在于,所述总压损失方程为:

6.根...

【技术特征摘要】

1.基于可变弯度导叶低阶模型的压气机数值模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的压气机数值模拟方法,其特征在于,构建所述特征交接面包括:在可变弯度导叶中心位置处,将包含导叶的流体域分割为上游流体域和下游流体域,移除导叶叶片后,上游流体域和下游流体域相交的界面形成所述特征交接面。

3.根据权利要求1所述的压气机数值模拟方法,其特征在于,所述质量守恒方程为:

4.根据权利要求1所述的压气机数值模拟方法,其特征在于,所述能量守恒方程为:

5.根据权利要求1所述的压气机数值模拟方法,其特征在于,所述总压损失方程为:

【专利技术属性】
技术研发人员:王昊田屹
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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