[发明专利]模拟轴流压气机高速旋转轮毂的悬臂静子平面叶栅实验方法

权利要求书

1.一种模拟轴流压气机高速旋转轮毂的悬臂静子平面叶栅实验方法，其特征在于，采用七排直叶栅组成的平面叶栅通道及旋转圆盘模拟原型压气机悬臂静子叶片根部相配合的旋转圆盘，通过确定带悬臂静子叶片压气机的旋转圆盘高速旋转切线速度并针对旋转圆盘半径及其对应旋转速度建模、网格划分并计算雷诺平均NS方程，经对比分析结果得到优化旋转圆盘半径，完成实验方法的构建；

所述的旋转圆盘半径是指：旋转圆盘中心到平面叶栅通道中第4片叶栅弦长中心的半径。

2.根据权利要求1所述的实验方法，其特征是，所述的建模，以不同半径旋转圆盘方案作为模拟实验设计模型，以理想状态无限大半径旋转圆盘作为对比基准。

3.根据权利要求2所述的实验方法，其特征是，所述的不同半径为实验工况下悬臂静子叶片平面叶栅上方的旋转圆盘不同半径。

4.根据权利要求2或3所述的实验方法，其特征是，所述的不同半径为旋转圆盘半径R分别为0.05m、0.10m、0.25m、0.50m、0.75m、1.00m，针对不同半径给定不同的旋转速度ω且满足R*ω＝V_e，其中：V_e为理想状态无限大旋转圆盘的平移速度。

5.根据权利要求1所述的实验方法，其特征是，所述的网格划分是指：叶片通道主流区采用O4H网格分区，与旋转圆盘径向间隙内采用O型网格，第一层网格高度设置为10^-6m，增长率1.1。

6.根据权利要求1所述的实验方法，其特征是，所述的计算雷诺平均NS方程是指：采用数值模拟方法求解雷诺平均Navier-Stokes方程：其中：为守恒型参数向量，和分别是无粘矢通量和粘性矢通量，q_i为热源项，τ_ij为应力，δ_ij为克罗内克符号，Q为源项，代表外作用力，W_f代表这些外作用力所做的功，

7.根据权利要求6所述的实验方法，其特征是，所述的对比分析结果是指：对流场进行不同方面的对比分析，包括：对比静子叶片表面压力系数和不同旋转圆盘半径设计方案在10倍间隙高度范围内的总压损失系数分布，以总压损失系数基本独立于旋转圆盘半径不再发生变化时的旋转圆盘半径作为最优半径。

8.根据权利要求1～3、5～7中任一所述的实验方法，其特征是，所述的直叶，以静子叶片根部叶型为原型，对应旋转圆盘中心到平面叶栅通道中第4片叶栅弦长中心的半径为1.00m。