多级轴流压气机气动性能预估方法和装置与流程

文档序号:23727376发布日期:2021-01-26 17:39阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种多级轴流压气机气动性能预估方法,包括以下步骤:预先获取所述压气机设计状态下的各级的第一特性线族和第一整机特性线,每一第一特性线族包括多个换算转速下的第一特性线;获取所述压气机中硬件偏离设计状态的预定级的特性线族,每一特性线族包括多个换算转速下的特性线;获取所述压气机中硬件偏离设计状态的第二整机特性线,包括以下步骤:a.使用所述预定级的特性线族更新对应的第一特性线族,获得所述各级的第二特性线族;b.对所述压气机第1级的第二特性线族,参考所述压气机的第1级工作参数进行插值,得到所述压气机第1级的第二特性线;c.根据所述第1级的第二特性线,计算预设进口换算流量下的第1级工作点,并参考所述第1级工作点计算所述压气机的第2级工作参数;d.对所述压气机第2级的第二特性线族,参考所述第2级工作参数进行插值,得到所述压气机第2级的第二特性线;e.根据所述第2级的第二特性线,计算第2级进口换算流量下的第2级工作点,并参考所述第1级工作点计算所述压气机的第3级工作参数;f.以此类推,直至获取最后1级工作点;g.根据所述压气机的各级工作点获取所述压气机的整机工作点;h.改变所述预设进口换算流量,循环执行前述b-g,得到多个进口换算流量下所述压气机的整机工作点;以及i.根据多个进口换算流量下所述压气机的整机工作点获取硬件偏离设计状态下所述压气机的第二整机特性线;比较所述第一整机特性线和所述第二整体特性线,以获取硬件状态偏离设计状态的影响。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,预先获取设计状态下所述压气机的整机特性线的方法包括:1)对所述压气机第1级的第一特性线族,参考所述压气机的第1级工作参数进行插值,得到所述压气机第1级的第一特性线;2)根据所述第1级的第一特性线,计算预设进口换算流量下的第1级工作点,并参考所述第1级工作点计算所述压气机的第2级工作参数;3)对所述压气机第2级的第一特性线族,参考所述第2级工作参数进行插值,得到所述压气机第2级的第一特性线;4)根据所述第2级的第一特性线,计算预设进口换算流量下的第2级工作点;5)以此类推,直至获取最后1级工作点;6)根据所述压气机的各级工作点获取所述压气机的整机工作点;7)改变所述预设进口换算流量,重复前述1)-6),得到多个进口换算流量下所述压气机的整机工作点;以及8)根据多个进口换算流量下所述压气机的整机工作点获取设计状态下所述压气机的第一整机特性线。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述压气机第1级的第二特性线族,参考所述压气机的第1级工作参数进行插值,得到所述压气机第1级的第二特性线的步骤包括:参考所述压气机的第1级进口总温计算第1级换算转速;以及根据所述压气机第1级的第二特性线族,以所述第1级换算转速为自变量进行插值,得到所述压气机第1级的第二特性线。4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,对所述压气机第1级的第一特性线族,参考所述压气机的第1级工作参数进行插值,得到所述压气机第1级的第一特性线的步骤包括:参考所述压气机的第1级进口总温计算第1级换算转速;以及根据所述压气机第1级的第一特性线族,以所述第1级换算转速为自变量进行插值,得到所述压气机第1级的第一特性线。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,参考所述第1级工作点计算所述压气机的第2级工作参数的步骤包括:在所述第1级的第二特性线上,根据预设进口换算流量得到所述第1级工作点的压比和效率;以及根据所述预设进口换算流量、压比和效率,计算所述压气机的第1级出口总温、出口总压和出口换算流量,作为第2级工作参数,所述第2级工作参数包括进口总温、进口总压和进口换算流量。6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,参考所述第1级工作点计算所述压气机的第2级工作参数的步骤包括:在所述第1级的第一特性线上,根据预设进口换算流量得到所述第1级工作点的压比和效率;以及根据所述预设进口换算流量、压比和效率,计算所述压气机的第1级出口总温、出口总压和出口换算流量,作为第2级工作参数,所述第2级工作参数包括进口总温、进口总压和进口换算流量。7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述步骤g中,如果判断在某级的第二特性线上,计算得到的进口换算流量小于该某级的第二特性线的最小流量,则停止循环,标记该某级为首发喘振级。8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤6)中,如果判断在某级的第一特性线上,计算得到的进口换算流量小于该某级的第一特性线的最小流量,则停止循环,标记该某级为首发喘振级。9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤i还包括得到硬件偏离设计状态下的喘振裕度值。10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,获取所述压气机中硬件偏离设计状态的预定级的特性线族的步骤包括:使用硬件偏离的几何模型进行单级cfd仿真。11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,获取所述压气机中硬件偏离设计状态的预定级的特性线族的步骤包括:对所述预定级进行某一换算转速下的特性线计算;将计算的硬件偏离设计状态下特性线与相同换算转速下的设计状态的第一特性线进
行对比,得到硬件偏离对单级的影响量;以及将所述影响量叠加到多个其他换算转速的特性线上,得到该预定级硬件偏离设计状态的特性线族。12.一种多级轴流压气机气动性能预估的装置,包括:存储器,用于存储可由处理器执行的指令;以及处理器,用于执行所述指令以实现如权利要求1-11任一项所述的方法。13.一种存储有计算机程序代码的计算机可读介质,所述计算机程序代码在由处理器执行时实现如权利要求1-11任一项所述的方法。
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