一种模式选择中介机匣内外涵流路构型方法与流程

1.本技术属于模式选择中介机匣内外涵流路构型技术领域，具体涉及一种模式选择中介机匣内外涵流路构型方法。


背景技术：

2.为使航空发动机能够在多工况下保持较优的性能，构型中介机匣包括内涵流路、外涵流路，通过模式选择机构，控制模式选择阀打开或关闭，对应使外涵流路打开或关闭，以此，能够控制流量在内涵流路、外涵流路间的分配，以匹配航空发动机所处工况，使航空发动机保持较优的性能。
3.当前，对中介机匣内外涵流路的构型，包括内涵内流路曲线构型、内涵外流路曲线构型、模式选择阀前外涵外流路曲线构型、模式选择阀后外涵外流路曲线构型以及外涵内流路曲线构型，在具体构型时，没有区分明确的构型边界，构型效率低，且只考虑外涵流路打开时的情形，构型得到的中介机匣内外涵流路，在外涵流路关闭时，光顺性差，影响航空发动机的性能。
4.鉴于上述技术缺陷的存在提出本技术。
5.需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本技术的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

6.本技术的目的是提供一种模式选择中介机匣内外涵流路构型方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
7.本技术的技术方案是：
8.一种模式选择中介机匣内外涵流路构型方法，包括：
9.以a1’为起点、c1’为终点，确定a1’处的斜率f(a1’)、c1’处的斜率f(c1’)，在a1’、c1’内选取自由控制点b1’，构建内涵内流路曲线a1’b1’c1’；
10.以a1为起点、c1为终点，确定a1处的斜率f(a1)，在a1、c1内选取自由控制点b1，构建模式选择阀前外涵外流路曲线a1b1c1；
11.以c1为起点、d1为终点，在c1、d1内选取自由控制点o，构建模式选择阀打开时的曲线c1od1；将曲线c1od1旋转角度α，得到模式选择阀关闭时的曲线c1o
′
d1
′
；设计f(c1)＝af(c10)+bf(c1o′
)，其中，f(c1)为模式选择阀前外涵外流路曲线a1 b1c1在c1处的斜率，f(c10)为模式选择阀打开时的曲线c1od1在c1处的斜率，f(c10′
)为模式选择阀关闭时的曲线c1o
′
d1
′
在c1处的斜率，a、b为0～1之间的系数；
12.以d1为起点、e1为终点，确定d1处的斜率f(d1)、e1处的斜率f(e1)，在d1、e1内选取自由控制点d2，构建模式选择阀后外涵外流路曲线d1d2e1；
13.以d1
′
为起点、e1
′
为终点，确定d1
′
处的斜率f(d1
′
d2
)、e1
′
处的斜率f(e1
′
)，在d1、
e1内选取自由控制点d2
′
，构建外涵内流路曲线d1
′
d2
′
e1
′
；
14.以d1
′
为起点、e
′
为终点，确定d1
′
处的斜率f(d1
′e″
)、e
′
处的斜率f(e
′
)，在d1
′
、e
′
内选取自由控制点e
″
，构建内涵外流路曲线d1
′e″e′
。
15.根据本技术的至少一个实施例，上述的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法中，内涵内流路曲线a1’b1’c1’、模式选择阀前外涵外流路曲线a1b1c1、模式选择阀打开时的曲线c1od1、模式选择阀后外涵外流路曲线d1d2e1、外涵内流路曲线d1
′
d2
′
e1
′
、内涵外流路曲线d1
′e″e′
符合三次曲线控制方程或贝塞尔曲线控制方程。
16.根据本技术的至少一个实施例，上述的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法中，在d1
′
、e
′
之间选取多个内涵流路检查截面，若各个内涵流路检查截面面积不符合依次逐渐递减的情形，则重新调整内涵内流路曲线a1’b1’c1’、内涵外流路曲线d1
′e″e′
。
17.根据本技术的至少一个实施例，上述的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法中，在d1、e1之间选取多个外涵流路检查截面，若存在截面面积小于外涵流路最小需求流通面积的外涵流路检查截面，则重新调整模式选择阀后外涵外流路曲线d1d2e1、外涵内流路曲线d1
′
d2
′
e1
′
。
18.根据本技术的至少一个实施例，上述的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法中，对于内涵内流路曲线a1’b1’c1’、模式选择阀前外涵外流路曲线a1b1c1、模式选择阀打开时的曲线c1od1、模式选择阀后外涵外流路曲线d1d2e1、外涵内流路曲线d1
′
d2
′
e1
′
、内涵外流路曲线d1
′e″e′
确定的模式选择中介机匣内外涵流路，进行cfd模拟，若在模式选择阀关闭时，内涵流路压损不满足需求，或者在模式选择阀打开时，内涵流路、外涵流路压损不满足需求，则重新进行调整。
附图说明
19.图1是本技术实施例提供的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法的示意图；
20.图2是本技术实施例提供的在d1
′
、e
′
之间选取多个内涵流路检查截面的示意图；
21.图3是本技术实施例提供的在d1、e1之间选取多个外涵流路检查截面的示意图。
22.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其位置关系仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
23.为使本技术的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本技术的部分实施例，其仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分，其他相关部分可参考通常构型，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
24.此外，除非另有定义，本技术描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本技术描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对
象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本技术描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本技术描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
25.此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本技术的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本技术中的具体含义。
26.下面结合附图1至图3对本技术做进一步详细说明。
27.一种模式选择中介机匣内外涵流路构型方法，包括：
28.以a1’为起点、c1’为终点，确定a1’处的斜率f(a1’)、c1’处的斜率f(c1’)，在a1’、c1’内选取自由控制点b1’，构建内涵内流路曲线a1’b1’c1’；
29.以a1为起点、c1为终点，确定a1处的斜率f(a1)，在a1、c1内选取自由控制点b1，构建模式选择阀前外涵外流路曲线a1b1c1；
30.以c1为起点、d1为终点，在c1、d1内选取自由控制点o，构建模式选择阀打开时的曲线c1od1；将曲线c1od1旋转角度α，得到模式选择阀关闭时的曲线c1o
′
d1
′
；设计f(c1)＝af(c10)+bf(c1o′
)，其中，f(c1)为模式选择阀前外涵外流路曲线a1 b1c1在c1处的斜率，f(c10)为模式选择阀打开时的曲线c1od1在c1处的斜率，f(c10′
)为模式选择阀关闭时的曲线c1o
′
d1
′
在c1处的斜率，a、b为0～1之间的系数；
31.以d1为起点、e1为终点，确定d1处的斜率f(d1)，可以取模式选择阀打开时的曲线c1od1在d1处的斜率，以及确定e1处的斜率f(e1)，在d1、e1内选取自由控制点d2，构建模式选择阀后外涵外流路曲线d1d2e1；
32.以d1
′
为起点、e1
′
为终点，确定d1
′
处的斜率f(d1
′
d2
)，具体可以取
33.以及确定e1
′
处的斜率f(e1
′
)，在d1、e1内选取自由控制点d2
′
，构建外涵内流路曲线d1
′
d2
′
e1
′
；
34.以d1
′
为起点、e
′
为终点，确定d1
′
处的斜率f(d1
′e″
)、e
′
处的斜率f(e
′
)，在d1
′
、e1
′
内选取自由控制点e
″
，构建内涵外流路曲线d1
′e″e′
。
35.对于上述实施例公开的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法，领域内技术人员可以理解的是，其设计以内涵内流路曲线a1’b1’c1’、模式选择阀前外涵外流路曲线a1b1c1、模式选择阀打开时的曲线c1od1、模式选择阀后外涵外流路曲线d1d2e1、外涵内流路曲线d1
′
d2
′
e1
′
、内涵外流路曲线d1
′e″
e1
′
确定模式选择中介机匣内外涵流路，其中所说的起点、终点及其斜率，具体可以是对应曲线实际的起点、终点及其斜率，也可以是对应曲线设计的起点、终点及其斜率，控制点具体可以为对应曲线上的典型位置点，或对应曲线上设计的典型位置点，构型边界明确，对于模式选择中介机匣内外涵流路的构型具有较高的效率。
36.对于上述实施例公开的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法，领域内技术人员还可以理解的是，其构建有模式选择阀打开时的曲线c1od1，该曲线的长度具体可以是模式选择阀的实际长度，或设计长度，并以该曲线旋转角度α，得到模式选择阀关闭时的曲线c1o
′
d1
′
，旋转角度α具体可以是模式选择阀门关闭时实际的旋转角度，或设计的旋转角度，在此基础上设计f(c1)＝af(c10)+bf(c1o′
)，其中，f(c1)为模式选择阀前外涵外流路曲线a1 b1c1在c1处的斜率，f(c10)为模式选择阀打开时的曲线c1od1在c1处的斜率，f(c10′
)为模式选择阀关闭时的曲线c1o
′
d1
′
在c1处的斜率，a、b为0～1之间的系数，a正相关于模式选择阀打开时外涵外流路曲率的连续性，b正相关于模式选择阀门关闭时内涵外流路曲率的连续性，可具体根据内外涵流路的流动情况进行调整、权衡，从而保证模式选择中介机匣内外涵流路在模式选择阀打开、关闭时的光顺性，保证航空发动机的性能。
37.在一些可选的实施例中，上述的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法中，内涵内流路曲线a1’b1’c1’、模式选择阀前外涵外流路曲线a1b1c1、模式选择阀打开时的曲线c1od1、模式选择阀后外涵外流路曲线d1d2e1、外涵内流路曲线d1
′
d2
′
e1
′
、内涵外流路曲线d1
′e″e′
符合三次曲线控制方程或贝塞尔曲线控制方程。
38.在一些可选的实施例中，上述的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法中，在d1
′
、e
′
之间选取多个内涵流路检查截面，若各个内涵流路检查截面面积不符合依次逐渐递减的情形，则重新调整内涵内流路曲线a1’b1’c1’、内涵外流路曲线d1
′e″e′
，具体可以是调整a1’处的斜率f(a1’)、c1’处的斜率f(c1’)、自由控制点b1’的位置、d1
′
处的斜率f(d1
′e″
)、e
′
处的斜率f(e
′
)、自由控制点e
″
的位置，以及相应曲线控制方程的参数，以保证内涵流路持续收缩，在模式选择阀关闭时，具有较高的性能。
39.在一些可选的实施例中，上述的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法中，在d1、e1之间选取多个外涵流路检查截面，若存在截面面积小于外涵流路最小需求流通面积的外涵流路检查截面，则重新调整模式选择阀后外涵外流路曲线d1d2e1、外涵内流路曲线d1
′
d2
′
e1
′
，具体可以是调整d1处的斜率f(d1)、e1处的斜率f(e1)、自由控制点d2的位置、d1
′
处的斜率f(d1
′
d2
)、e1
′
处的斜率f(e1
′
)、自由控制点d2
′
的位置，以及相应曲线控制方程的参数，以保证外涵流路的流通能力，避免发生壅塞。
40.在一些可选的实施例中，上述的模式选择中介机匣内外涵流路构型方法中，对于内涵内流路曲线a1’b1’c1’、模式选择阀前外涵外流路曲线a1b1c1、模式选择阀打开时的曲线c1od1、模式选择阀后外涵外流路曲线d1d2e1、外涵内流路曲线d1
′
d2
′
e1
′
、内涵外流路曲线d1
′e″e′
确定的模式选择中介机匣内外涵流路，进行cfd模拟，若在模式选择阀关闭时，内涵流路压损不满足需求，或者在模式选择阀打开时，内涵流路、外涵流路压损不满足需求，则重新进行调整，以保证模式选择中介机匣内外涵流路具有较高的效能，此外，也可以cfd模拟的方法，从多种模式选择中介机匣内外涵流路中筛选得到内涵流路、外涵流路压损小，以及外涵流路流通能力大的方案。
41.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
42.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改
或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。