[发明专利]平面叶栅气动性能确定方法、装置、存储介质及设备

说明书

本申请提供一种平面气动性能确定方法、装置、存储介质及设备，获取平面叶栅预设入口马赫数，设置出口反压初值；将所述预设入口马赫数输入第一函数模型，引用出口反压初值进行迭代计算，并获得出口反压；根据所述出口反压得到平面叶栅的实际入口马赫数；根据所述实际入口马赫数得到所述平面叶栅的气动性能。该方法通过构建出口反压与预设入口马赫数的函数关系，自动调节出口反压，得到入口马赫数，整个流程完全自动化调节出口反压的数值，无需人为干预，并且能够在与传统方法相近的计算量情况下获得更高精度的入口马赫数以及更高精度的平面叶栅总压损失，提高平面叶栅气动性能的计算精度。

技术领域

本发明涉及压气机技术领域，具体涉及一种平面叶栅气动性能确定方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

压气机是通过高速旋转的叶片给空气做功来提高空气压力的一类机械部件，压气机的出口设置有扩压器，使气体在叶轮中获得的动能最大程度转化为压力。压气机是燃气涡轮发动机中的重要组成部件，应用在多个工业领域，特别是在航天航空、国防军工领域。航空发动机的性能对飞机整体性能有着决定性的影响，而压气机作为发动机的核心部件之一，决定了飞机整机性能的好坏。

叶片是压气机的主要组成部件，对压气机的性能有着至关重要的影响。平面叶栅设计方法是压气机叶片设计的常用方法，是根据平面叶栅风洞试验综合数据，设计通流结构的方法，因此平面叶栅设计是压气机叶片性能优劣的基础。近年，随着高性能计算机的快速发展，计算流体力学(computational fluid dynamics，CFD)被广泛应用于评估和分析平面叶栅气动性能的好坏。

通常情况下，平面叶栅的气动性能采用特定马赫数下的总压损失-攻角特性曲线来评价。但不同于外流计算的来流马赫数可以直接指定，内流计算需要调节出口反压来获得特定的入口马赫数，在现有的CFD计算中，为了让入口马赫数达到特定值，需要多次调整输入的出口反压数值，使其相应的入口马赫数达到指定值，一般在预估的需求出口反压附近选取四到五个反压状态，通过反向插值得到特定入口马赫数对应的反压。上述方法计算精度较低，需要多次选取反压状态，计算精度依赖于反压状态数值的选取经验，计算精度不好控制。

因此，如何提高平面叶栅的入口马赫数以及气动性能的计算精度，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种平面叶栅气动性能确定方法，可以自动调整出口反压，使得入口马赫数计算自动化，并获得更高精度的入口马赫数，从而提高平面叶栅气动性能的计算精度。

第一方面，本发明提供了一种平面叶栅气动性能确定方法，包括：

获取平面叶栅预设入口马赫数，设置出口反压初值；

将预设入口马赫数输入第一函数模型，引用出口反压初值进行迭代计算，并获得出口反压，所述第一函数模型为

其中，p_b为平面叶栅的出口反压，为平面叶栅预设入口马赫数，g(p_b)为平面叶栅实际入口马赫数；

根据出口反压得到平面叶栅的实际入口马赫数；

根据实际入口马赫数得到所述平面叶栅的气动性能。

优选的，所述将所述预设入口马赫数输入第一函数模型，引用出口反压初值进行迭代计算，并获得出口反压包括：

S1：将出口反压初值输入黑箱函数得到实际入口马赫数初值，给定收敛条件ε，计算第一函数模型

S2:令n＝n+1,计算计算其中的更新方法如下式：

S3：判断是否达到收敛条件若是则执行步骤S4,若否则返回步骤S2；

S4：计算收敛，令并输出出口反压p_b；