(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111351468.1 (22)申请日 2021.11.16 (71)申请人 北京航空航天大 学 地址 102206 北京市海淀区学院路37号 (72)发明人 李秋实　潘天宇　武文倩　郑孟宗　 (74)专利代理 机构 北京鼎承知识产权代理有限 公司 11551 代理人 顾可嘉　夏华栋 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 进气畸变情况的压气机稳定边界预测方法、 设备及介质 (57)摘要 本发明提供了一种进气畸变情况的压气机 稳定边界预测方法、 设备及介质， 包括叶片域采 用所述分布式力源体积力模型计算， 非叶片域采 用雷诺平均方法进行计算， 进口边界条件给定目 标情况所要求的畸变条件， 从而获得压气机负荷 的空间分布。 本发明基于对压气机负荷空间分布 及临界负荷的认识对流动稳定性进行分析和预 测， 认为当压气机存在区域其负荷达到当地临界 负荷时会触发失稳， 并且具有较高的预测精度； 此外由于采用基于分布式力源体积力模型的计 算方法， 能够实现进气畸变情况下压气机负荷空 间分布的快速获取， 因此能够大幅提高稳定边界 预测工作的效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 114186504 A 2022.03.15 CN 114186504 A 1.一种进气畸变情况的压气机稳定边界预测方法， 其特 征在于包括以下步骤： S1:在压气机均匀进气情况 下， 采用定常雷诺平均方法计算获得压气机流场参数 S2:根据所述压气机流场参数及叶片参数， 构建分布式力源体积力模型， 输出分布式力 源体积力； S3:叶片域采用所述分布式力源体积力模型计算， 非叶片域采用雷诺平均方法进行非 定常计算， 进口边界条件给定目标情况所要求的畸变条件， 从而获得压气机负荷的空间分 布； S4:根据所述压气机负荷的空间分布实施判断， 若压气机整体或任意局部区域的负荷 均未达到当地临界负荷， 则 返回S3且提高出口平均静压再次计算； 若压气机整体或存在局 部区域的负荷达 到当地临界负荷， 则压气机失稳， 输出最后一个稳定点。 2.根据权利要求1所述的一种 进气畸变情况的压气机稳定边界预测方法， 其特征在于： 所述压气 机流场参数及叶片参数包括叶片的当地半径、 叶片周向角度坐标、 叶片表面压力、 气流当地速度沿子午面的投影速度、 叶片的当地切线速度、 气流的当地切线速度、 当地静温 度、 当地气流密度、 当地相对坐标系下 的气流速度、 沿流向的熵梯度、 当地流向速度对应的 马赫数。 3.根据权利要求1所述的一种 进气畸变情况的压气机稳定边界预测方法， 其特征在于： 所述非叶片域包括压气机进口至第一排叶片域前缘、 相邻叶片域之间、 最后排叶片域尾缘 至压气机出口 的全部区域。 4.根据权利要求1所述的一种 进气畸变情况的压气机稳定边界预测方法， 其特征在于： 所述当地临界负荷为压气机局部发生失稳时的当地负荷。 5.根据权利要求1所述的一种 进气畸变情况的压气机稳定边界预测方法， 其特征在于： 还包括， S5:获得最后一个稳定点和第一个失稳点， 当这两点间的节流步长足够小时， 以最后一 个稳定点作为该进气畸变情况 下的压气机预测稳定边界； 否则返回S3 。 6.根据权利要求1所述的一种 进气畸变情况的压气机稳定边界预测方法， 其特征在于： 所述分布式力源体积力包括叶片对流体的切向体积力， 沿等流向坐标面体积力和沿等叶高 面体积力。 7.根据权利要求1所述的一种 进气畸变情况的压气机稳定边界预测方法， 其特征在于： 所述叶片域与非叶片域的交界面为叶片前尾缘在子午面的投影沿周向旋转一周后形成的 曲面。 8.根据权利要求1所述的一种 进气畸变情况的压气机稳定边界预测方法， 其特征在于： 进口边界条件给定总温、 总压分布以及速度方向， 出口边界条件给定平均静压条件， 并通过 减小出口静压实现对压气 机节流过程的模拟， 实壁边界包括机匣和轮毂均为无滑移 边界条 件。 9.一种可读存储介质， 其特征在于， 其上具有可执行指令， 当可执行指令被执行时， 使 得计算机执 行如权利要求1 ‑8的任一项所包括的操作。 10.一种计算设备， 其特 征在于， 包括： 一个或多个处 理器； 存储器； 以及权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114186504 A 2一个或多个程序， 其中所述一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一 个或多个处 理器执行如权利要求1 ‑8中的任一项所包括的操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114186504 A 3