[发明专利]一种基于三维流场分析的船舶燃机压气机性能优化方法

权利要求书

1.一种基于三维流场分析的船舶燃机压气机性能优化方法，其特征是：

(1)在压气机在设计点条件下，选择优化计算的特征截面；

(2)提取压气机在设计点下进口各级叶片特征截面位置处的气动参数，包括：动叶进口相对速度W₁、动叶出口相对速度W₂、各级动叶进口相对气流角β₁和各级动叶出口相对气流角β₂、静叶进口绝对速度C₁、静叶出口绝对速度C₂、各级静叶进口绝对气流角α₁和各级静叶出口绝对气流角α₂；

(3)求解各列动叶及静叶在设计点时的进口冲角i及出口落后角δ，根据三维流场计算结果，按照步骤(2)提取各叶片排进出口气流角β₁、β₂、α₁、α₂，再根据叶型几何进口角β_1A、叶型几何出口角β_2A，在此条件下，计算出进口冲角i及出口落后角δ；

(4)微调叶型几何进口角β_1A、叶型几何出口角β_2A，根据步骤(3)确定的进口冲角i及出口落后角δ，并结合流场特征，确定优化后的叶型几何进口角β_1A′、优化后的叶型几何出口角β_2A′，保证调整的△β_1A＝β_1A′-β_1A、△β_2A＝β_2A′-β_2A，在设定的范围内；

(5)根据流场特征，确定该特征截面是否采取弯叶片造型；

(6)按照步骤(1)-(5)分别进行设计点不同特征截面的优化调整；

(7)按照步骤(1)-(6)分别进行不同折合转速下的优化调整；

所述的弯叶片造型是指对其叶片造型采取端弯技术，即调整叶片造型积叠线位置；当叶顶存在角区分离时，调整所在级的前一级静叶叶顶位置积叠线；当叶根存在角区分离时，调整所在级的前一级静叶叶根位置积叠线；偏移位置采用正弯方向即中心线偏移往叶背侧偏移，偏移范围选取0～4mm以内，偏移数值线性连续，保证叶片圆滑过渡。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维流场分析的船舶燃机压气机性能优化方法，其特征是：步骤(1)中所述的特征截面，采用沿叶高不同相对高度位置作为特征截面，其个数为5个或7个截面，截面间间距保持相等。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维流场分析的船舶燃机压气机性能优化方法，其特征是：步骤(4)中所述设定的范围为：△β_1A保证在±2°内调整，△β_2A保证在±1°内调整。