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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利一种基于TBR模型预估混流式水轮机卡门涡共振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：CN119962116B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03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：202510129814.3，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种基于TBR模型预估混流式水轮机卡门涡共振的方法是由孙龙刚;刘国栋;郭鹏程;刘磊;曹盟佳;郑小波设计研发完成，并于2025-02-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于TBR模型预估混流式水轮机卡门涡共振的方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于TBR模型预估混流式水轮机卡门涡共振的方法，包括：构建水轮机过流部件的三维几何模型；确定出现卡门涡的水轮机运行工况；基于出现卡门涡的水轮机运行工况和所述三维几何模型，采用TBR模型进行流体模拟，获取固定导叶、活动导叶和转轮处的卡门涡频率；采用有限元方法分别对固定导叶、活动导叶以及转轮进行部件模态分析，获取部件的固有频率；对比固定导叶、活动导叶和转轮处的卡门涡频率与固有频率之间的关系，确定是否可能发生共振。本发明在水轮机前期设计阶段具有高效性、准确性和实用性，对于缩短水轮机设计周期具有重要应用价值。

本发明授权一种基于TBR模型预估混流式水轮机卡门涡共振的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于TBR模型预估混流式水轮机卡门涡共振的方法，其特征在于，包括： 构建水轮机过流部件的三维几何模型；包括： 根据预设的电站要求设计水轮机结构，绘制过流部件的模型单线图；其中，过流部件包括：蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮、尾水管； 根据初步设计的模型单线图，建立过流部件三维几何模型； 确定出现卡门涡的水轮机运行工况； 基于出现卡门涡的水轮机运行工况和所述三维几何模型，采用TBR模型进行流体模拟，获取固定导叶、活动导叶和转轮处的卡门涡频率； 采用TBR模型进行流体模拟包括： 分别将蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和尾水管，划分为六面体结构化网格模型； 基于所述六面体结构化网格模型，对全流道进行稳态数值模拟； 基于TBR-FT法对所述六面体结构化网格模型进行处理；所述TBR-FT法包括：基于所述六面体结构化网格模型，划分TBR模型所使用的叶栅通道，对所述叶栅通道，采用FT节距变化模型并划分双流道进行数值模拟； 基于稳态数值模拟结果，采用TBR-FT法进行瞬态数值计算；其中，将全通道稳态计算的结果作为采用TBR-FT法进行瞬态计算的初始条件进行计算；包括： 在稳态计算设置基础上修改分析类型，将分析类型由Steady改为TBR； 对TBR模型进行进一步的设置，包括如下： 节距变化模型的选择：选择FT节距变化模型，并预完成相关采样面和周期面的相关指定； 时间步长的设置：指定预设时间步长； 在稳态计算设置基础上修改湍流模型，修改稳态计算的湍流模型为LESSmagorinsky模型； 在稳态计算设置基础上修改动静交界面设置；将动静交界面修改为TransientRotorStator； 设置监控变量：在固定导叶后、活动导叶后转轮进口前、转轮叶片与上冠及下环交接处设置一系列监测点来动态监测积分变量及压力、速度值的变化； 基于瞬态数值计算，判断是否存在卡门涡现象，并获取固定导叶、活动导叶和转轮处的卡门涡频率； 采用有限元方法分别对固定导叶、活动导叶以及转轮进行部件模态分析，获取部件的固有频率； 对比固定导叶、活动导叶和转轮处的卡门涡频率与固有频率之间的关系，确定是否发生共振； 对比固定导叶、活动导叶和转轮处的卡门涡频率与固有频率之间的关系包括： 若卡门涡频率位于部件的固有频率范围内或是固有频率的某一预设谐波，则表明水轮机有预设概率发生卡门涡共振，进而重新对设计的叶片翼型进行改型，重新构建水轮机过流部件的三维几何模型，并重新解算固定导叶、活动导叶和转轮处的卡门涡频率； 若卡门涡频率不在部件的固有频率范围内或是某一预设谐波，则表明水轮机在对应工况下将不会发生卡门涡共振现象。

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