[发明专利]用于压缩系统稳定性计算的三维叶尖间隙模型的构建方法

权利要求书

1.用于压缩系统稳定性计算的三维叶尖间隙模型的构建方法，其特征在于，根据叶顶处平面叶栅的几何特征、进出口气流角和压升特性，计算叶尖涡的几何特征和压升特性。

2.根据权利要求1所述的用于压缩系统稳定性计算的三维叶尖间隙模型的构建方法，其特征在于，构建方法包括如下步骤：

步骤S1、根据叶顶处平面叶栅的进出口气流角，计算Zweifel效率，即无量纲化的叶片两侧压差；

步骤S2、根据叶顶处平面叶栅的几何特征、进出口气流角和压升特性，以及计算得到的Zweifel效率，分别计算叶尖涡的几何特征和压升特性；

叶尖涡的几何特征包括叶尖涡内的气流方向与叶片的夹角，以及叶尖涡的截面半径。

3.根据权利要求2所述的用于压缩系统稳定性计算的三维叶尖间隙模型的构建方法，其特征在于，叶尖涡内的气流方向与叶片的夹角计算方法为：

根据Zweifel效率计算平面叶栅升力系数，根据得到的平面叶栅的升力系数，计算叶尖涡内的气流方向与叶片的夹角。

4.根据权利要求3所述的用于压缩系统稳定性计算的三维叶尖间隙模型的构建方法，其特征在于，叶尖涡内的气流方向与叶片的夹角其中平面叶栅的升力系数其中，ZW是无量纲化的叶片两侧压差，即Zweifel效率；α_in是平面叶栅的进口气流角，α_out是平面叶栅的出口气流角。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的用于压缩系统稳定性计算的三维叶尖间隙模型的构建方法，其特征在于，无量纲化的叶片两侧压差其中S是叶片间距、c_x是叶排的轴向弦长，α_in是平面叶栅的进口气流角，α_out是平面叶栅的出口气流角。

6.根据权利要求2所述的用于压缩系统稳定性计算的三维叶尖间隙模型的构建方法，其特征在于，叶尖涡的截面半径其中θ为叶尖涡内的气流方向与叶片的夹角，δ_jet是叶尖射流的厚度，也即叶尖间隙的宽度；x_bl为叶尖涡在叶片上垂直投影点到叶片前缘的距离。

7.根据权利要求2所述的用于压缩系统稳定性计算的三维叶尖间隙模型的构建方法，其特征在于，叶尖涡内的压升特性定义为为总-静压升系数，总-静压升系数其中Ψ_tip是叶顶处平面叶栅的总-静压升系数、ZW是根据平面叶栅的进出口气流角计算得到的无量纲化的叶片两侧压差，C_D是射流流量系数，Φ为叶排进口的流量系数，α_out是平面叶栅的出口气流角。