[发明专利]用于一体化涡轮过渡段非定常流动计算的边界模型方法有效

专利信息
申请号: 202110446434.4 申请日: 2021-04-25
公开(公告)号: CN113065292B 公开(公告)日: 2022-07-22
发明(设计)人: 杨杰 申请(专利权)人: 中国航发湖南动力机械研究所
主分类号: G06F30/28 分类号: G06F30/28;G06F30/17
代理公司: 长沙智嵘专利代理事务所(普通合伙) 43211 代理人: 黄海波
地址: 412002 湖南省株*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 用于 一体化 涡轮 过渡 定常流动 计算 边界 模型 方法
【权利要求书】:

1.用于一体化涡轮过渡段非定常流动计算的边界模型方法,其特征在于,包括步骤:

对含一体化涡轮过渡段在内的涡轮叶片排进行定常计算,将其计算结果作为过渡段非定常计算所需的进、出口边界模型数据的数据源和非定常计算所需的初场文件;

从所得到的计算结果中提取一体化涡轮过渡段进、出口边界模型数据;

将提取的一体化涡轮过渡段进、出口边界模型数据进行周向复制扩展至全周;

在流体仿真软件中导入一体化涡轮过渡段单个周期的计算域网格,然后分别根据一体化涡轮过渡段前、后排转子叶片的转速建立两个旋转坐标系;

根据以一体化涡轮过渡段前排转子叶片的转速建立的旋转坐标系、扩展至全周的一体化涡轮过渡段进口边界模型数据,对所述一体化涡轮过渡段的进口设置进口边界条件;

根据以一体化涡轮过渡段后排转子叶片的转速建立的旋转坐标系、扩展至全周的一体化涡轮过渡段出口边界模型数据,对所述一体化涡轮过渡段的出口设置出口开放边界条件;

对一体化涡轮过渡段非定常流动计算的其它相关设置项进行设置,完成非定常流动计算,所述其它相关设置项包括壁面边界条件、湍流模型、迭代计算时间步长、迭代时间步数。

2.根据权利要求1所述的用于一体化涡轮过渡段非定常流动计算的边界模型方法,其特征在于,

对含一体化涡轮过渡段在内的涡轮叶片排进行定常计算时,所述一体化涡轮过渡段前、后叶片排采用单叶片通道或多叶片通道。

3.根据权利要求1所述的用于一体化涡轮过渡段非定常流动计算的边界模型方法,其特征在于,所述从所得到的计算结果中提取一体化涡轮过渡段进、出口边界模型数据,具体包括步骤:

从定常计算结果的一体化涡轮过渡段的前排叶片出口截面提取一体化涡轮过渡段进口边界模型数据,所述一体化涡轮过渡段进口边界模型数据包括绝对总温分布型、绝对总压分布型与三个坐标轴方向的绝对流动速度分量分布型;

从定常计算结果的一体化涡轮过渡段的出口截面提取一体化涡轮过渡段出口边界模型数据,所述一体化涡轮过渡段出口边界模型数据包括静压分布型。

4.根据权利要求1所述的用于一体化涡轮过渡段非定常流动计算的边界模型方法,其特征在于,

所述两个旋转坐标系以过渡段几何模型的原始坐标系为基准建立,旋转坐标系的旋转轴与原始坐标系的旋转轴重合,方向一致,旋转转速分别为所述一体化涡轮过渡段前、后排转子叶片的转速。

5.根据权利要求1所述的用于一体化涡轮过渡段非定常流动计算的边界模型方法,其特征在于,所述对所述一体化涡轮过渡段的进口设置进口边界条件,具体包括步骤:

将根据一体化涡轮过渡段前排转子叶片的转速建立的旋转坐标系设置为所述进口边界条件的参考坐标系;

将扩展至全周的一体化涡轮过渡段进口边界模型数据中的绝对总温分布型、绝对总压分布型与三个坐标轴方向的绝对流动速度分量分布型分别设置为所述进口边界条件的进口总温、总压、三个坐标轴方向的速度方向。

6.根据权利要求1所述的用于一体化涡轮过渡段非定常流动计算的边界模型方法,其特征在于,所述对所述一体化涡轮过渡段的进口设置进口边界条件,具体包括步骤:

将根据一体化涡轮过渡段前排转子叶片的转速建立的旋转坐标系设置为所述进口边界条件的参考坐标系;

将扩展至全周的一体化涡轮过渡段进口边界模型数据中的绝对总温分布型、三个坐标轴方向的绝对速度分量分布型分别设置为所述进口边界条件的进口总温、三个坐标轴方向的速度分量。

7.根据权利要求1所述的用于一体化涡轮过渡段非定常流动计算的边界模型方法,其特征在于,对所述一体化涡轮过渡段的出口设置出口开放边界条件,具体包括步骤:

将根据一体化涡轮过渡段后排转子叶片的转速建立的旋转坐标系设置为所述出口开放边界条件的参考坐标系;

将扩展至全周的一体化涡轮过渡段出口边界模型数据中的静压分布型设置为出口开放边界条件的出口静压。

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