[发明专利]一种抑制压气机失速的非定常等离子体激励布局设计方法

权利要求书

1.一种非定常等离子体激励体积力方向变化规律的确定方法，包括下列步骤：

第一步：利用数值仿真得到近失速工况压气机转子叶尖区域流动特征；

仿真采用k-ω湍流模型对p个转子通道进行计算，p＞2；单个转子通道计算网格数不少于30万，且要保证固壁面处第一层网格到壁面的无量纲距离即y⁺＜2；非定常数值中物理时间步长为1/m叶片通过周期，m＞30，每个物理时间步长下所迭代的虚拟时间步数为q，q＞5；仿真中所有固壁面均采用绝热无滑移壁面条件，计算域进口按实验条件给定总压；将计算域出口与静子距离设为l倍转子叶顶弦长，l＞10，出口给定大气压作为平均反压，出口的几何形状的纵剖面采用三次收缩曲线，保证曲线两端的切线方向与压气机轴向一致，仿真中通过调节机匣和轮毂的收缩曲线改变出口面积，以达到节流的目的；

第二步：基于近失速工况压气机转子叶尖区域流动特征，确定等离子体激励诱导形成体积力方向的变化规律；

该变化规律的所表现的函数形式为多个正弦函数的叠加：

f(t)＝a1×sin(b1×t+c1)+a2×sin(b2×t+c2)+…+an×sin(bn×t+c7)    (1)

其中，a1～an、b1～bn、c1～cn为待定参数，n由转子叶尖区域流动脉动特征决定，t为自变量，数值仿真中其含义为时间步；

该步骤具体如下：

步骤1：定义压气机机匣壁面轴向剪切力的数值由正减小为0的位置为主流/泄漏流的交界面，提取近失速点转子叶尖区域通道主流/泄漏流交界面的几何形状；

步骤2：利用主流/泄漏流交界面曲线上相邻两点的坐标(x₁，y₁)、(x₁，y₁)求得曲线的切线方向，即(y₁-y₂)/(x₁-x₂)，通过求解切线方向的正交方向提取交界面曲线在不同周向位置处的法向；

步骤3：利用离散数据点对函数f(t)进行非线性拟合，确保等离子体激励体积力的方向与主流/泄漏流交界面的法向保持一致，函数f(t)为体积力方向与轴向的夹角；

步骤4：拟合得到的公式(1)中各系数的数值。

2.如权利要求1所述的非定常等离子体激励体积力方向变化规律的确定方法，其中n＜20。

3.如权利要求2所述的非定常等离子体激励体积力方向变化规律的确定方法，其中n＝7。

4.如权利要求3所述的非定常等离子体激励体积力方向变化规律的确定方法，确定的公式(1)中各系数的数值为