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西北工业大学杜昆获国家专利权

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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种用于修正曲面热端部件综合冷却效率模化理论的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:CN115329687B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06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:202210810174.9,技术领域涉及:G06F30/28;该发明授权一种用于修正曲面热端部件综合冷却效率模化理论的方法是由杜昆;王睿;白晓辉;刘存良;孟宪龙设计研发完成,并于2022-07-11向国家知识产权局提交的专利申请。

一种用于修正曲面热端部件综合冷却效率模化理论的方法在说明书摘要公布了:本发明一种用于修正曲面热端部件综合冷却效率模化理论的方法,属于航空发动机和燃气涡轮发动机涡轮热分析领域;首先,结合已有的热端部件综合冷却效率模化理论,指出该理论和计算式中在高曲率区域应用不合理的原因;其次,将一维导热模型与圆柱坐标系以及理论模型相结合进行推导;最后,根据无量纲化理论以及特征准则数的定义,得到修正后的综合冷却效率计算表达式,对热端部件综合冷却效率模化理论提供在高曲率区域适用的修正方法。本发明出发点是圆柱坐标系下一维导热模型,通过无量纲化热分析的手段得到了在一维半无限大模型不适用条件下的综合冷却效率计算公式,实现了在曲率较大的区域进行综合冷效模化分析的合理性与准确性。

本发明授权一种用于修正曲面热端部件综合冷却效率模化理论的方法在权利要求书中公布了:1.一种用于修正曲面热端部件综合冷却效率模化理论的方法,其特征在于具体步骤如下: 步骤一:结合已有的热端部件综合冷却效率模化理论,推导综合冷却效率表达式;综合冷却效率表达式如下: 式中,,为绝热冷却效率;,为主流侧毕渥数,温升系数; 步骤二:利用柱坐标对步骤一得到的计算式重新进行定义与推导;选择在叶片曲率较大的区域进行分析,包括叶片前缘和尾缘;具体过程为: 首先确定在柱坐标下的控制方程,当不考虑轴向及轴向的导热的条件下,假设导热沿一维径向进行,此时导热微分方程为: 1 根据一维稳态导热假设,温度仅沿着半径方向变化,则式1可变为: 2 步骤三:对受冷气冲击的气膜冷却壁面进行边界条件设置;其中,内壁面与冷却气体接触,记为边界1:外层壁与燃气接触,记为边界2;在边界上热流密度沿着径向传递,满足对流换热第三类边界条件,即: 3 4 并对上两式方程进行无量纲化处理,首先对厚度及温度进行无量纲化处理: ;,则外表面的综合冷却效率表达为: 则式234可无量纲化处理为如下形式: 5 6 7 步骤四:控制方程进行积分求解;由5式积分得到的和R的关系和,并结合定解条件R1,,R2,求得待定系数C1C2,得到的表达式如下: 8 步骤五:综合冷却效率修正关系式的导出; 联立式678式,并消去,得到下式: 9 又因为=,求解得出综合冷却效率的修正后的表达式: 10 由此能够得到热端部件综合冷却效率模化理论在高曲率区域的修正计算式,与原先Φ的计算式相比,和作为修正因子对原有的综合冷效计算式进行修正; 或者所述综合冷却效率的修正后的表达式写为: 11。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人西北工业大学,其通讯地址为:710072 陕西省西安市友谊西路;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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