[发明专利]一种雷诺数畸变耦合影响下的压气机性能预测方法

说明书

发明公开了一种雷诺数畸变耦合影响下的压气机性能预测方法，包括基于所述第一压气机和所述第二压气机在均匀进气下的参数，获得第二压气机的第二进口总温、第二进口总压、第二压气机流量，以及第一压气机和第二压气机之间转静间隙的周向流动量；再获得所述第二压气机的畸变区换算流量；当畸变区换算流量达到均匀进气时的压气机失速点流量时，判断整台压气机发生失速。本公开可以依据雷诺数畸变耦合影响下的流动特点，对子压气机间的流动交换进行了模化，同时建立子压气机出口静压的关系，使之更贴合实验结果，在压气机的设计阶段就可借助该模型实现了雷诺数畸变耦合影响下压气机性能的预测，可以减小成本，降低风险。

技术领域

本公开属于航空发动机技术领域，具体涉及一种雷诺数畸变耦合影响下的压气机性能预测方法。

背景技术

进气畸变与低雷诺数是对影响航空发动机气动稳定性的两种最为重要的降稳因子。航空发动机在额定的飞行包线内运行时，经常会受到二者的耦合影响，如何评估该工况下压气机的工作特性及气动稳定性。

针对两种降稳因子的单独影响，现有技术中的三维数值计算方法虽然能够获得较为准确的预测结果，但是三维数值模拟更复杂，耗费的时间成本和计算资源也跟庞大；另外，可以借助传统模型及其改进模型进行快速预测。但是参阅图2、图3所示，传统模型对于两种降稳因子耦合作用的工况，仅仅依靠现有模型无法得到准确的预测结果。原因在于传统单因子预测模型无法准确描述两种降稳因子耦合作用带来的流动现象，这就导致原有的物理假设及经验关系式不再适用，进而无法得出准确的预测结果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开目的在于通过数值模拟的结果与传统平行压气机模型的思想，对模型假设进行改进，使其能够适用于雷诺数畸变耦合影响下的压气机性能预测的压气机性能预测方法。

为了实现本公开目的，本公开所采用的技术方案如下：

一种雷诺数畸变耦合影响下的压气机性能预测方法，用于雷诺数畸变耦合影响下的压气机的性能预测，包括：

沿压气机进口处轴向将压气机划分为第一压气机和第二压气机，所述第一压气机为进口非畸变区压气机，所述第二压气机为进口畸变区压气机；

基于所述第一压气机和所述第二压气机在均匀进气下的参数，获得第二压气机的第二进口总温、第二进口总压、第二压气机流量，以及第一压气机和第二压气机之间转静间隙的周向流动量；

基于所述第二压气机的第二进口总温、所述第二进口总压、所述第二压气机流量和所述周向流动量，获得所述第二压气机的畸变区换算流量；

当畸变区换算流量达到均匀进气时的压气机失速点流量时，判断整台压气机发生失速。

可选地，所述基于所述第一压气机和所述第二压气机在均匀进气下的参数，获得第一压气机和第二压气机之间转静间隙的周向流动量，包括：

基于所述第一压气机和所述第二压气机在均匀进气下的参数，获得所述第一压气机出口的第一出口总温和第一出口总压，获得所述第二压气机出口的第二出口总温和第二出口总压；

基于所述第一出口总温、所述第一出口总压、所述第二出口总温和所述第二出口总压，获得所述第一压气机的第一出口速度因数和所述第二压气机的第二出口速度因数；

基于所述第一出口速度因数和所述第二出口速度因数，获得所述第一压气机的第一出口静压和所述第二压气机的第二出口静压的关系；

基于所述第一出口静压和所述第二出口静压的关系，获得第一压气机的第一压气机流量和第二压气机的第二压气机流量；

基于所述第一压气机流量和所述第二压气机流量，获得第一压气机的非畸变区转静间隙的第一转静间隙静压和第二压气机的畸变区转静间隙的第二转静间隙静压；

基于所述第一转静间隙静压和所述第二转静间隙静压，获得转静间隙周向流动速度；