(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211001506.5 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 中国航发湖南动力机 械研究所 地址 412002 湖南省株洲市董家塅高科园 中国航发动研所 (72)发明人 房兴龙　刘长青　欧阳玉清 　曾飞　 屈彬　 (74)专利代理 机构 北京知联天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11594 专利代理师 王冲 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种涡轮损失模型修 正方法及装置 (57)摘要 本发明公开一种涡轮损失模型修正方法及 装置,主要包括步骤： 根据涡轮叶栅实验流场数 据， 分类定量提取叶栅流动损失； 根据涡轮叶栅 实验流场数据， 修正涡 轮叶栅CFD流场的数据库， 使CFD流场的 叶栅流动损失计算结果与分类定量 提取的叶栅实验流动损失数据相匹配； 根据修正 后的CFD流场数据， 对若干现有损失模型进行非 设计点校核； 依据校核结果， 选取出计算结果最 接近修正后涡 轮叶栅CFD流场数据的现有损失模 型作为基础模型； 依据修正后的涡轮叶栅CFD流 场数据， 对基础模型进行非设计点修正。 通过 以 上方式， 使得现有损失预测模型具有了对非设计 点(大的正攻角＞10 °以及大的负攻角＜ ‑10°)条 件下涡轮损失的可靠预测能力， 实现了对涡轮全 工况性能的高可靠性预测。 权利要求书5页 说明书10页 附图3页 CN 115392153 A 2022.11.25 CN 115392153 A 1.一种涡轮损失模型修 正方法， 所述方法包括： 根据涡轮叶栅实验流场数据， 分类定量 提取叶栅 流动损失； 根据涡轮叶栅实验流场数据， 修正涡轮叶栅CFD流场的数据库， 使所述CFD流场的叶栅 流动损失计算结果与分类定量 提取的叶栅实验流动损失数据相匹配； 根据修正后的涡轮叶栅CFD流场数据， 对若干现有损失模型进行非设计点的校核； 依据校核结果， 选取出计算结果最接近所述修正后的涡轮叶栅CFD流场数据的现有损 失模型作为基础模型； 依据所述修正后的涡轮叶栅CFD流场数据， 对所述基础模型进行非设计点的修正， 从而 建立起能够满足变转速动力涡轮非设计点损失预测精度的涡轮损失模型。 2.根据权利要求1所述的涡轮损失模型修正方法， 其中， 分类定量提取的叶栅流动损失 包括： 叶型损失、 端区二次流损失以及叶尖泄漏损失。 3.根据权利要求1或2所述的涡轮损 失模型修正方法， 其中， 所述依据所述修正后的涡 轮叶栅CFD流场数据， 对所述基础模型进行非设计点的修 正包括： 根据涡轮叶片的几何参数结合涡轮的气动参数， 采用待定二项式系数的方式分别修正 基础模型 的叶型损失、 二次流损失以及叶尖泄漏损失， 直至修正后的所述基础模型 的计算 结果与所述 修正后的涡轮叶栅CFD流场数据相匹配。 4.根据权利要求3所述的涡轮损失模型修正方法， 其中， 所述涡轮叶片的几何参数包 括： Zweifel系数、 展弦比、 进出口构造角、 相对最大厚度以及叶尖间隙。 5.根据权利要求3所述的涡轮损失模型修 正方法， 其中， 所述涡轮的气动参数包括： 攻角、 来流马赫数以及雷诺数。 6.根据权利要求3所述的涡轮损失模型修正方法， 其中， 所述根据涡轮叶片的几何参数 结合涡轮的气动参数， 采用待定二项式系数的方式修正所述基础模型的叶型损失的修正表 达式为： 式中， YP为叶型损失； Yp(i＝0)为攻角为0时的叶型损失； Yshock为激波损失； KP为马赫数修 正因子； KMYP为第一攻角损失系数； 其中， 所述第一 攻角损失系数 KMYP的表达式为： 权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115392153 A 2式中， i为攻角； imin为最小攻角； imax为最大攻角； is为失速攻角； an为多项式系数,其中， n取1～6。 7.根据权利要求3所述的涡轮损失模型修正方法， 其中， 所述根据涡轮叶片的几何参数 结合涡轮的气动参数， 采用待定二项式系数的方式修正所述基础模型的二次流损失的修正 表达式为： 式中， Ys为二次流损失； FAR为展弦比因子； α2为叶栅出口气流角； β1k为叶栅进口气流角； Zw为Zweifel系数； Ks为亚声速马赫数因子； KMYS为第二攻角损失系数； 其中， 所述第二 攻角损失系数 KMYS的表达式为： 式中， i为攻角； imin为最小攻角； imax为最大攻角； is为失速攻角； bn为多项式系数,其中， n取1～6。 8.根据权利要求3所述的涡轮损失模型修正方法， 其中， 所述根据涡轮叶片的几何参数 结合涡轮的气动参数， 采用待定二项式系数的方式修正所述基础模型的叶尖泄漏损失的修 正表达式为： YTL′＝YTLKMYTL； 式中， YTL′为叶尖泄漏损失； YTL为原基础模型的叶尖泄漏损失； KMYTL为第三攻角损失系 数； 其中， 所述第三 攻角损失系数 KMYTL的表达式为： 式中， i为攻角； imin为最小攻角； imax为最大攻角； is为失速攻角； Cn为多项式系数,n＝1 ～6。 9.一种涡轮损失模型修 正装置， 所述装置包括：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115392153 A 3