一种压气机喘振边界的预测方法和装置

本公开涉及但不局限于压气机，更具体地，涉及一种压气机喘振边界的预测方法和装置。

背景技术：

1、压气机是航空发动机、车辆涡轮增压器、工业压缩机的重要组成部件。压气机通过其旋转部件的做功，将机械能转化为增压气体的动能和势能。在此过程中，由于压气机叶片增压能力的限制，当工作流量减小到一定的量值的时候，压气机会发生喘振失稳现象，导致压气机的性能下降，甚至破坏压气机的结构完整性。

2、为了避免在使用中出现喘振失稳现象，提前获知压气机的喘振边界极为重要，即压气机在什么工况下工作时会发生喘振。尽管通过试验测量能获取较为准确的喘振边界信息，但具有成本高、时间长、危险性大等问题，相较而言，采用数值仿真方法预测喘振边界则具有成本低、速度快的特点，且不存在试验风险的问题。但目前提出的各种数值仿真方法均存在预测精度较试验结果偏差较大的问题。

技术实现思路

1、以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本公开一实施例提供了一种压气机喘振边界的预测方法，包括：

3、为压气机自身构建压气机模型，及为压气机下游的管路容腔系统构建管路容腔模型；

4、求解所述压气机模型和所述管路容腔模型，得到所述压气机在多个工作点的仿真结果；

5、根据仿真结果中所述压气机的流量和压比确定所述工作点是否发生喘振；

6、其中，所述压气机模型为三维体积力模型，所述管路容腔模型是一维模型和集总参数模型的耦合，所述一维模型基于压气机出口管路构建，所述集总参数模型基于压气机下游的容腔和阀门构建。

7、本公开一实施例还提供了一种压气机喘振边界的预测装置，包括处理器以及存储有计算机程序的存储器，其中，所述处理器执行所述计算机程序时能够实现如本公开任一实施例所述的压气机喘振边界的预测方法。

8、本公开实施例可以直接模拟喘振现象，并考虑了容腔和管路系统对压气机喘振预测的影响，同时该方法采用体积力模型加速了全三维数值仿真方法的计算速度，采用一维模型和三维模型耦合的方法参数化了压气机下游的管路容腔系统，从而能够既快速又准确地进行压气机的喘振预测。

9、在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

技术特征：

1.一种压气机喘振边界的预测方法，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

10.一种压气机喘振边界的预测装置，包括处理器以及存储有计算机程序的存储器，其中，所述处理器执行所述计算机程序时能够实现如权利要求1至9中任一所述的压气机喘振边界的预测方法。

技术总结
一种压气机喘振边界的预测方法和装置，所述方法包括：为压气机自身构建压气机模型，及为压气机下游的管路容腔系统构建管路容腔模型；求解所述压气机模型和所述管路容腔模型，得到所述压气机在多个工作点的仿真结果；及，根据仿真结果中所述压气机的流量和压比确定所述工作点是否发生喘振；其中，所述压气机模型为三维体积力模型，所述管路容腔模型是一维模型和集总参数模型的耦合。本公开实施例提升了压气机喘振的预测精度和计算效率。

技术研发人员：郑新前,曾翰轩,邹望之,李加桉,温孟阳,范腾博,杨合理,王钧莹,王宝潼
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15