[发明专利]三维风扇颤振预测方法及装置、终端和可读存储介质

权利要求书

1.一种三维风扇颤振预测方法，其特征在于，包括：

在风扇管道中声衬位于转子上方、且与所述转子轴向重叠的情况下，获取风扇叶片表面的无穿透边界条件以及声衬表面的阻抗边界条件；

基于所述风扇叶片表面的无穿透边界条件和所述声衬表面的阻抗边界条件，分别确定转子散射声场的匹配函数和声衬散射声场的匹配函数；

基于所述转子散射声场的匹配函数和所述声衬散射声场的匹配函数，分别确定所述风扇叶片表面的无穿透边界条件的第一矩阵方程和所述声衬表面的阻抗边界条件的第二矩阵方程；

对于任一激励扰动源，基于所述第一矩阵方程和所述第二矩阵方程，确定叶片非定常载荷；

基于所述叶片非定常载荷，确定单个振动周期内所述风扇管道中的流体对叶片所做的非定常气动功；

若所述非定常气动功处于指定颤振范围内，确定所述风扇叶片发生颤振。

2.根据权利要求1所述的三维风扇颤振预测方法，其特征在于，所述基于所述风扇叶片表面的无穿透边界条件和所述声衬表面的阻抗边界条件，分别确定转子散射声场的匹配函数和声衬散射声场的匹配函数，包括：

基于格林函数、所述转子散射声场的初始函数和叶片非定常载荷的初始函数，确定所述转子散射声场的匹配函数。

3.根据权利要求2所述的三维风扇颤振预测方法，其特征在于，确定所述风扇叶片表面的无穿透边界条件的第一矩阵方程，包括：

基于预设定量方程，获取叶片表面的诱导速度；

基于所述转子散射声场的匹配函数、所述叶片表面的所述诱导速度和所述无穿透边界条件，确定所述风扇叶片表面的无穿透边界条件的第一变换函数；

对所述叶片表面的偶极子源分布作级数展开，得到级数叠加形式的叶片非定常载荷分布；

基于所述级数叠加形式的叶片非定常载荷分布和所述第一变换函数，确定所述无穿透边界条件的第一矩阵方程。

4.根据权利要求2所述的三维风扇颤振预测方法，其特征在于，在确定所述转子散射声场的转化函数的步骤之前，还包括：

基于广义声类比方式，确定所述转子散射声场的初始函数。

5.根据权利要求1所述的三维风扇颤振预测方法，其特征在于，所述基于所述风扇叶片表面的无穿透边界条件和所述声衬表面的阻抗边界条件，分别确定转子散射声场的匹配函数和声衬散射声场的匹配函数，包括：

基于声衬表面质点的法向位移和目标法向速度，确定所述声衬表面质点的当地法向速度和随流法向速度；

基于所述声衬表面质点的当地法向速度和随流法向速度，确定所述声衬散射声场的匹配函数。

6.根据权利要求5所述的三维风扇颤振预测方法，其特征在于，确定所述声衬表面的阻抗边界条件的第二矩阵方程，包括：

基于所述声衬散射声场的匹配函数，确定所述声衬表面的阻抗边界条件的第二变换函数；

对基于声衬表面质点的目标法向速度在轴向做正弦展开处理，得到法向速度参数；

基于所述第二变换函数和所述法向速度参数，确定所述声衬表面的阻抗边界条件的第二矩阵方程。

7.根据权利要求1所述的三维风扇颤振预测方法，其特征在于，在对于任一激励扰动源，基于所述第一矩阵方程和所述第二矩阵方程，确定叶片非定常载荷之前，还包括：

获取转子固定坐标系下叶片的法向位移，并基于所述法向位移，确定叶片表面流体质点法向运动速度；以及

基于预设定量方程，确定所述非定常流体速度对应的非定常压力；

则所述对于任一激励扰动源，基于所述第一矩阵方程和所述第二矩阵方程，确定叶片非定常载荷，包括：

基于所述第一矩阵方程和所述第二矩阵方程，以及激励扰动源引起的所述非定常流体质点法向运动速度和所述非定常压力，确定目标矩阵方程组，其中，所述目标矩阵方程组用于确定所述叶片非定常载荷。