一种考虑恒定二面角的压气机角区失速预测方法

本发明涉及一种考虑恒定二面角的压气机角区失速预测方法，属于航空发动机设计制造。

背景技术：

1、在航空发动机设计阶段，预测压气机的角区失速，可以规避设计风险继而实现对角区失速的有效控制，对提升压气机的压比与效率具有重要意义。常规的预测方法虽然考虑了大部分端区的关键流动结构，但却忽略了二面角对角区附面层交汇的影响。由于逆压梯度作用下的角区附面层交汇和横向二次流是决定角区分离的核心因素，因此未考虑二面角因素影响的常规预测方法具有局限性，特别是在当代先进压气机的三维复合弯掠叶片中，常规预测方法将会出现失效的情况。

2、因此，如何将压气机存在的二面角几何特征引入到压气机角区失速的预测方法中，已成为现代先进压气机设计亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的压气机设计领域角区失速预测技术，因考虑因素不够全面，导致设计效率低、有效性差等技术缺陷，为了解决航空发动机压气机部件角区失速预测问题，创造性地提出一种考虑恒定二面角的压气机角区失速预测方法。本方法有效扩大了压气机角区失速预测方法的适用范围，提高了判断精度与设计效率。

2、本发明的创新点包括：利用压气机叶片吸力面与端壁相交形成的近似保持恒定的二面角，以及压气机通道中的逆压梯度与周向压力梯度的分布情况，计算判别系数的数值。通过与临界判别系数的数值进行比较，判断是否存在角区失速的情况。

3、有益效果

4、本发明方法，与现有的预测方法相比，具有以下优点：

5、1.本发明改善了原有预测方法中未考虑二面角因素对压气机角区失速影响的问题；

6、2.本发明建立了压气机中叶片与端壁相交形成的二面角与角区失速之间的关联，便于预测角区失速的发生，提高压气机的设计效率；

7、3.本发明适用于三维复合弯掠叶片，可在设计阶段对压气机角区失速进行预测；

8、4.本发明扩大了压气机角区失速预测方法的适用范围。

1.一种考虑恒定二面角的压气机角区失速预测方法，其特征在于，利用压气机叶片吸力面与端壁相交形成的近似保持恒定的二面角，以及压气机通道中的逆压梯度与周向压力梯度的分布情况，计算判别系数的数值，通过与临界判别系数的数值进行比较，判断是否存在角区失速的情况；

2.如权利要求1所述的一种考虑恒定二面角的压气机角区失速预测方法，其特征在于，压气机通道中逆压梯度影响系数，按照式1计算：

3.如权利要求1所述的一种考虑恒定二面角的压气机角区失速预测方法，其特征在于，压气机中二面角影响系数，按照式2计算：

4.如权利要求1所述的一种考虑恒定二面角的压气机角区失速预测方法，其特征在于，压气机通道中考虑二面角的逆压梯度影响系数，按照式3计算：

5.如权利要求1所述的一种考虑恒定二面角的压气机角区失速预测方法，其特征在于，压气机中周向压力梯度影响系数，按照式4计算：

6.如权利要求1所述的一种考虑恒定二面角的压气机角区失速预测方法，其特征在于，压气机中角区失速判别系数，按照式5计算：