(19)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 202211151618.9 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 中国航发沈阳发动机 研究所 地址 110015 辽宁省沈阳市沈河区万 莲路1 号 (72)发明人 曹茂国　刘子玥　张志远　任国哲　 谢冰瑶　柴军生　 (74)专利代理 机构 北京航信高科知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11526 专利代理师 刘传准 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/02(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种涡轮工作叶片流量特性旋转修正方法 及系统 (57)摘要 本申请属于涡轮特性处理技术领域， 涉及一 种涡轮工作叶片流量特性旋转修正方法及系统。 该方法包括步骤S1、 获取涡 轮在静止条件下换算 流量随进出口压比变化的第一流量特性曲线； 步 骤S2、 分别通过数值仿真计算确定相对 换算流量 随进出口相对压比变化的相对坐标系下的至少 两个第二流量特性曲线； 步骤S3、 基于至少两个 第二流量特性曲线确定用于表示涡轮叶片结构 及特性的无量纲参数； 步骤S4、 确定待求的特定 转速下的相对换算流量与相对进出口压比的第 三流量特性曲线； 步骤S5、 进行坐标变换， 获得绝 对坐标系下的第四流量特性曲线。 本申请充分考 虑转动效应的影 响， 获得了基于试验 数据的旋转 修正后的流量特性， 提高了叶片冷气量计算的准 确性。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115525996 A 2022.12.27 CN 115525996 A 1.一种涡轮工作叶片流 量特性旋转 修正方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1、 获取涡轮在静止条件下 换算流量随进出口压比变化的第一 流量特性曲线； 步骤S2、 在涡轮在静止条件及至少一个转速条件下， 分别通过数值仿真计算确定相对 换算流量 随进出口相对压比变化的相对坐标系 下的至少两个第二流量特性 曲线， 其中， 基 于涡轮的相对进口总压与相对总温计算相对进出口压比及相对换算 流量； 步骤S3、 基于至少两个第 二流量特性曲线之间的差值与旋转雷诺数之间的关系确定用 于表示涡轮叶片结构及特性的无量纲参数； 步骤S4、 基于所述无量纲参数及所述第一流量特性曲线， 确定待求的特定转速下的相 对换算流量与相对进出口压比的第三 流量特性曲线； 步骤S5、 基于相对总压、 相对总温与绝对总温、 绝对总压之间的关系， 将所述第三流量 特性曲线 进行变换， 获得绝对坐标系下的第四流 量特性曲线。 2.如权利要求1所述的涡轮工作叶片流量特性旋转修正方法， 其特征在于， 步骤S1进一 步包括， 通过在静止条件下开展涡轮工作叶片流量特性试验， 获得不同进出 口压比下 的流 量， 并计算换算 流量， 进而确定在静止条件下的换算 流量随进出口压比的变化曲线。 3.如权利要求1所述的涡轮工作叶片流量特性旋转修正方法， 其特征在于， 步骤S3中， 确定无量纲参数包括： 其中， 为涡轮旋转条件下的涡轮进口相对总压， p2,r为涡轮旋转条件下的涡轮出口 静压， 为涡轮静止条件下的涡轮进口相对总压， p2,s为涡轮静止条件下的涡轮出口静压， Rew为旋转雷诺数， Gw,r为涡轮旋转条件下的相对换算流量， Gs为涡轮静止条件下的换算流 量， A1与A2为两个无量纲参数。 4.如权利要求1所述的涡轮工作叶片流量特性旋转修正方法， 其特征在于， 步骤S5中， 相对总压、 相对总温与绝对总温、 绝对总压之间的关系为： 其中， T*为绝对总温， 为相对总温， ω为涡轮转速， r为涡轮 叶片半径， cp为定压比热 容， 为相对总压， p*为绝对总压 。 5.一种涡轮工作叶片流 量特性旋转 修正系统， 其特 征在于， 包括： 试验参数获取模块， 用于获取涡轮在 静止条件下换算流量随进出口压比变化的第 一流 量特性曲线； 仿真参数获取模块， 用于在涡轮在静止条件及至少一个转速条件下， 分别通过数值仿权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115525996 A 2真计算确定相对换算流量随进出口相对压比变化的相对坐标系下的至少两个第二流量特 性曲线， 其中， 基于涡轮的相对进口总压与相对总温计算相对进出口压比及相对换算 流量； 无量纲参数计算模块， 用于基于至少两个第 二流量特性曲线之间的差值与旋转雷诺数 之间的关系确定用于表示涡轮叶片结构及特性的无量纲参数； 特定转速相对流量特性曲线确定模块， 用于基于所述无量纲参数及所述第 一流量特性 曲线， 确定待求的特定转速下的相对换算 流量与相对进出口压比的第三 流量特性曲线； 特定转速绝对流量特性曲线确定模块， 用于基于相对总压、 相对总温与绝对总温、 绝对 总压之间的关系， 将所述第三流量特性 曲线进行变换， 获得绝对坐标系 下的第四流量特性 曲线。 6.如权利要求5所述的涡轮工作叶片流量特性旋转修正系统， 其特征在于， 所述试验参 数获取模块中， 通过在静止条件下开展涡轮工作叶片流量特性试验， 获得不同进出 口压比 下的流量， 并计算换算 流量， 进而确定在静止条件下的换算 流量随进出口压比的变化曲线。 7.如权利要求5所述的涡轮工作叶片流量特性旋转修正系统， 其特征在于， 所述无量纲 参数计算模块中， 确定无量纲参数包括： 其中， 为涡轮旋转条件下的涡轮进口相对总 压， p2,r为涡轮旋转条件下的涡轮出口 静压， 为涡轮静止条件 下的涡轮进口相对总压， p2,s为涡轮静止条件下的涡轮出口静压， Rew为旋转雷诺数， Gw,r为涡轮旋转条件下的相对换算流量， Gs为涡轮静止条件下的换算流 量， A1与A2为两个无量纲参数。 8.如权利要求5所述的涡轮工作叶片流量特性旋转修正系统， 其特征在于， 所述特定转 速绝对流量特性曲线确定模块中， 相对总压、 相对总温与绝对总温、 绝对总压之间的关系 为： 其中， T*为绝对总温， 为相对总温， ω为涡轮转速， r为涡轮叶片半径， cp为定压比热 容， 为相对总压， p*为绝对总压 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115525996 A 3