买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明涉及压气机叶片积垢建模领域，特别涉及一种考虑压气机叶片积垢非均匀特征的二维多尺度几何建模方法。首先根据真实压气机叶片积垢分布将积垢划分为紧密层和松散层，然后建立紧密层积垢大小、位置及区域可控的数学模型，同时考虑松散层积垢的粗糙特征，建立松散层积垢粗糙单元高度、宽度及相位可控的数学模型，并基于CFD计算的网格要求及积垢真实形貌判断建模结果是否满足要求，构建积垢压气机叶片的非均匀多尺度几何模型。本发明提供的压气机叶片积垢多尺度建模方法，无需依据商用CFD软件中的粗糙壁面模型，在建模阶段即可实现压气机叶片积垢形貌非均匀多尺度特征的真实表征，为更加准确评估积垢压气机气动性能退化提供新工具和新方法。

主权项：1.一种压气机叶片积垢的多尺度建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据叶片积垢的形貌特征，将叶片积垢分为紧密层和松散层两部分，紧密层沿叶型轮廓光滑非均匀变化，松散层沿叶型轮廓具有非均匀多尺度的粗糙特征，将紧密层积垢和松散层积垢都定义为沿叶型弧线变化的函数，分别记为H0x和H1x，x表示叶型弧线位置，且定义积垢大小y＝H0x+H1x；步骤2，按照真实叶片积垢分布区域，将干净叶型坐标划分为若干个区域，并对划分的每一个叶型区域坐标进行归一化，即x∈[0，1]，为了尽可能准确的描述叶片积垢的多尺度粗糙特征，同时满足数值计算的网格划分要求，使l1μm≤xi+1-xi≤l2μm，便于实施步骤3和步骤4；步骤3，紧密层积垢建立：采用Hicks-Henne函数来表征积垢叶片紧密层H0x非均匀分布特征，给定一系列控制参数以适应不同的紧密层积垢分布，A0控制积垢叶片紧密层的大小；t1控制紧密层积垢最大值的位置；t2表征紧密层积垢在叶型表面沿弧长的变化范围，紧密层积垢计算公式，定义为： 步骤4，松散层积垢建立：基于多重余弦函数叠加方法建立松散层积垢几何模型，变量Ak为第k个函数中积垢粗糙结构高度大小，wk为第k个函数中积垢粗糙结构宽度大小，x为水平方向的坐标值，是为了避免耦合给定的随机相位，下标k代表函数中变量的序号，n为多重余弦函数的个数，计算得到紧密层积垢大小H1x，松散层积垢计算公式，定义为： 步骤5，将紧密层积垢H0x和松散层积垢H1x在相同叶型轮廓线位置上进行叠加，获得相应轮廓线位置下积垢大小y；步骤6，步骤6为积垢叶型坐标点的计算，具体包含：步骤6.1，选择干净叶型上两个距离较近的坐标点A、B，构成向量计算向量与轴向弦长方向的夹角θ；步骤6.2，基于求得的坐标点A处的积垢大小y及夹角θ，计算与向量垂直的向量求解向量上的积垢叶型坐标点；步骤6.3，重复进行步骤6.1和步骤6.2，直至求得干净叶型上所有位置积垢后的叶型坐标，步骤6.4，将所有积垢坐标光滑连接，可得积垢叶型的型线；步骤7，将所有积垢叶型的坐标以geomturbo或dat文件格式输出，导入Autogrid5或者ICEM软件中，检查积垢叶型几何文件是否连续，并判断是否可以建立符合CFD计算要求并足以描述该积垢叶型网格文件，否则增加Δx＝xi+1-xi，重复进行步骤6，直到生成符合要求的积垢压气机叶片二维几何模型。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西北工业大学 一种压气机叶片积垢的多尺度建模方法