[发明专利]一种考虑进气总压畸变影响的压气机稳定边界判断方法

摘要

本发明公开了一种考虑进气总压畸变影响的压气机稳定边界判断方法，包括以下步骤：获得压气机各级最大稳定状态气动负荷Hmax，各级转子叶片的无量纲扩散长度获得压气机各级的最大稳定状态气动负荷Hef(θ)；求出进气畸变条件下压气机的临界畸变角有效稳定状态气动负荷若小于Hmax，则压气机仍然处于稳定工作状态，若大于Hmax，则认为压气机进入失稳状态，其上一个稳定工作状态的工作点就认为是当前转速下的稳定边界点；重复上述步骤，最终获得不同转速下的稳定边界点，将这些稳定边界点连线，即获得压气机的稳定边界。本发明能够快速、准确的预测进气总压畸变情况下压气机的稳定边界，能够用于压气机设计初期阶段使用，可以减少压气机研制周期，降低研制成本和风险。

主权项

1.一种考虑进气总压畸变影响的压气机稳定边界判断方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)基于实验测量和CFD数值模拟，获得均匀进气条件下，不同设计参数下的压气机各级最大稳定状态气动负荷H_max，其中，设计参数包括展弦比、稠度、叶型；并获得压气机各级转子叶片的无量纲扩散长度(2)将压气机各级的和H_max构建一个数组，对这个数值采用最小二乘法获得一条拟合曲线，利用这条拟合曲线，获得压气机各级的最大稳定状态气动负荷H_ef(θ)；其中，θ是方位角；(3)根据压气机叶片的弯设计和叶片设计的特点获得修正系数D₁和D₂；其中，D1和D2分别表征叶片弯设计和叶片掠设计的影响；(4)根据H_ef(θ)、D₁和D₂，求出进气畸变条件下压气机的临界畸变角有效稳定状态气动负荷其中，θ_cr表示临界畸变角；cor表示折合转速；(5)判断和H_max的大小关系，若小于H_max，则压气机仍然处于稳定工作状态，并执行步骤(6)；若大于H_max，则认为压气机进入失稳状态，其上一个稳定工作状态的工作点就认为是当前转速下的稳定边界点；(6)提高压气机出口背压，降低工作点流量，重复步骤(1)至(5)；(7)改变压气机转速，重复步骤(1)至(6)，最终获得不同转速下的稳定边界点，将这些稳定边界点连线，即获得压气机的稳定边界。