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公开(公告)号：CN109241585B
公开(公告)日：2021-03-23
申请号：CN201810948904.5
申请日：2018-08-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种高低压涡轮过渡流道型面反问题设计方法，根据高低压涡轮过渡流道几何约束条件，采用n次贝塞尔曲线构建端壁型面线，将端壁型面线旋转360度得到过渡流道三维几何，基于三维粘性数值分析对涡轮过渡流道实施正问题数值求解，得到轮毂和机匣端壁型面静压沿流向分布；计算过渡流道壁面虚拟移动速度，再乘以一个虚拟时间步长，得到壁面虚拟位移，虚拟位移即为反问题计算过程中的型面几何更新量。本发明针对高低压涡轮过渡流道端壁型面，根据设计需求预先给定流道端壁型面沿程静压分布，采用所给出的高低压涡轮过渡流道型面反问题设计方法，对初始流道进行反问题改型设计，得到满足预先给定的静压分布的涡轮过渡流道型面几何。
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公开(公告)号：CN109190215B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201810948860.6
申请日：2018-08-20
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于旋流角反方法的涡轮过渡流道一体化整流支板设计方法，采用三维叶型设计方法对一体化支板进行初始设计，以任意展向截面支板通道为基础，对封闭控制体应用动量矩守恒方程，得到满足预先给定的出口旋流角的一体化支板表面目标载荷，并进一步基于中弧面反问题计算方法进行支板几何更新，本发明对E3发动机Build1涡轮过渡流道实施一体化整流支板设计，在保证设计点气动性能基本不变的前提下，带一体化支板的涡轮过渡流道出口流场参数分布与原型涡轮过渡流道低压导叶出口流场参数基本一致，主要是出口马赫数以及出口旋流角分布基本一致。
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公开(公告)号：CN109190215A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201810948860.6
申请日：2018-08-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供了一种基于旋流角反方法的涡轮过渡流道一体化整流支板设计方法，采用三维叶型设计方法对一体化支板进行初始设计，以任意展向截面支板通道为基础，对封闭控制体应用动量矩守恒方程，得到满足预先给定的出口旋流角的一体化支板表面目标载荷，并进一步基于中弧面反问题计算方法进行支板几何更新，本发明对E3发动机Build1涡轮过渡流道实施一体化整流支板设计，在保证设计点气动性能基本不变的前提下，带一体化支板的涡轮过渡流道出口流场参数分布与原型涡轮过渡流道低压导叶出口流场参数基本一致，主要是出口马赫数以及出口旋流角分布基本一致。
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公开(公告)号：CN104537234B
公开(公告)日：2018-02-13
申请号：CN201410819649.6
申请日：2014-12-25
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明公开了一种高低压涡轮过渡流道一维优化设计方法，用于解决现有方法实用性差的技术问题。技术方案是采用贝塞尔曲线构建满足过渡流道几何约束的端壁型线方程。继而生成满足正交多项式的扰动量，并对生成扰动量中过大者进行修正，以防止扰动后流道畸形。并以已有过渡流道几何型线方程为基础，生成新的高低压涡轮过渡流道型线方程。再由高低压涡轮过渡流道中线上的流动控制方程求解出流场性能参数。以总压恢复系数为优化目标函数，采用复合形法直至迭代结果满足精度要求为止。本发明采用贝塞尔曲线为基础构建了高低压涡轮过渡流道的型线方程，对高低压涡轮过渡流道进行优化。克服了现有方法不适用于扩张角度较大的急扩型流道的问题，实用性强。
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公开(公告)号：CN109165440B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN201810959027.1
申请日：2018-08-22
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种轴流压气机全三维级间气动匹配优化方法，对给定的轴流压气机叶片几何，采用RANS方法，进行全三维粘性内流场数值模拟，根据数值模拟结果，构造静叶各设计截面设计目标载荷，对于转子，计算得到动叶设计截面目标载荷分布，给定出口流量边界条件，保证优化前后流量不变，即达到最终完成压气机整体级间匹配改型设计的目的。本发明可对轴流压气机静子出口旋流角分布及转子压比分布在全三维环境下同时完成定量设计，从而可对轴流压气机转子及静子同时完成改型，突破了传统轴流压气机气动匹配改型技术不可同时对动、静叶进行匹配改型的局限，得到较为理想的气动匹配效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109165440A
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201810959027.1
申请日：2018-08-22
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供了一种轴流压气机全三维级间气动匹配优化方法，对给定的轴流压气机叶片几何，采用RANS方法，进行全三维粘性内流场数值模拟，根据数值模拟结果，构造静叶各设计截面设计目标载荷，对于转子，计算得到动叶设计截面目标载荷分布，给定出口流量边界条件，保证优化前后流量不变，即达到最终完成压气机整体级间匹配改型设计的目的。本发明可对轴流压气机静子出口旋流角分布及转子压比分布在全三维环境下同时完成定量设计，从而可对轴流压气机转子及静子同时完成改型，突破了传统轴流压气机气动匹配改型技术不可同时对动、静叶进行匹配改型的局限，得到较为理想的气动匹配效果。
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公开(公告)号：CN104765923B
公开(公告)日：2018-03-30
申请号：CN201510172255.0
申请日：2015-04-13
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种带支板高低压涡轮过渡流道优化设计方法，用于解决现有涡轮过渡流道设计方法设计的过渡流道，燃气流在过渡流道中发生分离而造成流动损失大的技术问题。技术方案是首先通过一维设计确定涡轮间过渡流道的几何形状，采用贝塞尔曲线构建满足一维设计结果的端壁型线方程，进一步叠加所构造好的支板。继而随机生成机匣和轮毂的几何参数，并生成新的型线。以压力恢复系数和总压恢复系数的加权平均为优化目标函数，并以压力恢复系数梯度小于优化前压力恢复系数梯度为约束条件，采用小生境遗传算法进行优化。由于采用小生境遗传算法对高低压涡轮过渡流道进行优化设计，解决了现有方法所设计的过渡流道燃气流动损失大的技术问题。
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公开(公告)号：CN104537234A
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201410819649.6
申请日：2014-12-25
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明公开了一种高低压涡轮过渡流道一维优化设计方法，用于解决现有方法实用性差的技术问题。技术方案是采用贝塞尔曲线构建满足过渡流道几何约束的端壁型线方程。继而生成满足正交多项式的扰动量，并对生成扰动量中过大者进行修正，以防止扰动后流道畸形。并以已有过渡流道几何型线方程为基础，生成新的高低压涡轮过渡流道型线方程。再由高低压涡轮过渡流道中线上的流动控制方程求解出流场性能参数。以总压恢复系数为优化目标函数，采用复合形法直至迭代结果满足精度要求为止。本发明采用贝塞尔曲线为基础构建了高低压涡轮过渡流道的型线方程，对高低压涡轮过渡流道进行优化。克服了现有方法不适用于扩张角度较大的急扩型流道的问题，实用性强。
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公开(公告)号：CN104834768A
公开(公告)日：2015-08-12
申请号：CN201510174689.4
申请日：2015-04-13
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种高低压压气机过渡流道优化设计方法，用于解决现有压气机过渡流道设计方法所设计的压气机过渡流道流动损失大的技术问题。技术方案是通过现有设计方法初步确定压气机过渡流道的几何形状，再采用贝塞尔曲线构建满足初始设计结果的端壁型线方程，并在此基础上进一步叠加所构造好的支板。继而随机生成机匣和轮毂的几何参数，并生成新的型线。然后用通流求解流场性能参数。最后，以支板出口处的总压损失系数为优化目标函数，并以沿轮毂的静压恢复系数梯度小于优化前压力恢复系数梯度为约束条件，采用小生境遗传算法优化直至进化到给定代数为止。由于采用贝塞尔曲线构建压气机过渡流道的型线方程，所设计的压气机过渡流道流动损失减小。
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公开(公告)号：CN109241585A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201810948904.5
申请日：2018-08-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供了一种高低压涡轮过渡流道型面反问题设计方法，根据高低压涡轮过渡流道几何约束条件，采用n次贝塞尔曲线构建端壁型面线，将端壁型面线旋转360度得到过渡流道三维几何，基于三维粘性数值分析对涡轮过渡流道实施正问题数值求解，得到轮毂和机匣端壁型面静压沿流向分布；计算过渡流道壁面虚拟移动速度，再乘以一个虚拟时间步长，得到壁面虚拟位移，虚拟位移即为反问题计算过程中的型面几何更新量。本发明针对高低压涡轮过渡流道端壁型面，根据设计需求预先给定流道端壁型面沿程静压分布，采用所给出的高低压涡轮过渡流道型面反问题设计方法，对初始流道进行反问题改型设计，得到满足预先给定的静压分布的涡轮过渡流道型面几何。
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