中国船舶集团有限公司第七〇三研究所王琦获国家专利权
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龙图腾网获悉中国船舶集团有限公司第七〇三研究所申请的专利一种燃气轮机过渡段-高压压气机通流布局一体化气动设计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN118296982B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202410244356.3,技术领域涉及:G06F30/28;该发明授权一种燃气轮机过渡段-高压压气机通流布局一体化气动设计方法是由王琦;汪作心;李冬;酒鸣慧;于海涛;高思华;吴思宇设计研发完成,并于2024-03-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种燃气轮机过渡段-高压压气机通流布局一体化气动设计方法在说明书摘要公布了:本发明的目的在于提供一种燃气轮机过渡段‑高压压气机通流布局一体化气动设计方法,通过将过渡段导致的压力损失与非均匀进气影响直接引入高压压气机气动设计各维度下的对应环节中,真正实现了过渡段与高压压气机通流布局的整体设计,有效提高了高压压气机的气动性能。并且可以使过渡段‑高压压气机系统在不同维度下的气动设计实现参数化、精细化,从而快速获得性能优良的高压压气机气动设计方案,有效提高了设计精度,节省了大量设计迭代时间,缩短了设计周期,非常适合工程设计应用。本发明不仅局限于燃气轮机高压压气机,同样适用于航空发动机高压压气机、各种带有过渡通流结构的工业用轴流压缩机的气动设计过程。
本发明授权一种燃气轮机过渡段-高压压气机通流布局一体化气动设计方法在权利要求书中公布了:1.一种燃气轮机过渡段-高压压气机通流布局一体化气动设计方法,其特征是:包括如下步骤: 1过渡段通流设计:对过渡段通流部分进行气动设计,包括端壁流道型线、内部支板,获得过渡段的总压恢复系数、子午通流型线以及三维CFD计算模型; 2一维反问题通流设计:根据高压压气机的性能指标要求与设计输入条件,确定一维反问题通流设计的输入参数,包括转速、压比、流量、进出口气流条件以及几何条件,同时将上游过渡段通流结构的影响考虑在内; 3一维特性分析:以一维反问题通流设计获得的高压压气机子午通流与中间截面基元级几何参数为基础,将上游过渡段通流结构的影响考虑在内,进行高压压气机的一维正问题特性计算分析工作,初步预测高压压气机在包含上游过渡段条件下的总性能情况; 4S2反问题通流设计:以步骤1获得的过渡段子午通流型线与步骤2获得的高压压气机子午通流型线为基础,进行包含过渡段通流气动布局的过渡段-高压压气机一体化S2反问题求解,获得轴流压气机各级动、静叶片排沿径向的气动参数分布; 5叶片造型设计:以S2反问题求解获得的各级动、静叶片排沿径气动参数分布结果为基础,计算各列叶片沿径不同截面位置的攻角与落后角,同时给定弦长、最大挠度位置、最大厚度位置、相对最大厚度二维叶型设计参数与基叠线的弯角、弯高、掠角、掠高端区控制参数,完成各列动、静叶片的造型设计; 6三维CFD计算分析:在步骤1和步骤5的基础上,形成过渡段-高压压气机一体化三维CFD计算模型,并进行设计点与变工况的全三维CFD数值仿真分析工作,获得过渡段-高压压气机整体在设计点与不同转速下的性能与内部流场状况,判断是否满足设计要求,若满足设计要求,则当前过渡段-高压压气机的气动设计方案为最终设计方案;若不满足设计要求,则根据内部流场的具体分析结果,返回至需要调整的步骤进行设计优化,通过以上各步骤的反复迭代,获得最终满足设计指标要求的过渡段-高压压气机一体化气动设计方案。
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