[发明专利]轴流压气机篦齿泄漏损失预测方法

权利要求书

1.一种轴流压气机篦齿泄漏损失预测方法，其特征在于，根据压气机平面叶栅中径处的进、出口气动参数和篦齿几何参数计算篦齿泄漏流量；然后通过篦齿泄漏流量与压气机主流流量计算篦齿泄漏造成的压气机主流损失；而后通过压气机平面叶栅的几何参数确定篦齿泄漏损失的影响范围和径向分布规律。

2.根据权利要求1所述的轴流压气机篦齿泄漏损失预测方法，其特征是，所述的压气机平面叶栅的气动参数包括：中径处进口总压、进口静压、进口密度、出口总压和出口静压；

所述的篦齿几何参数包括：篦齿间隙、篦齿所处直径、齿数；

所述的平面叶栅的几何参数包括：弦长和叶高。

3.根据权利要求1或2所述的轴流压气机篦齿泄漏损失预测方法，其特征是，具体包括：

1)根据压气机平面叶栅中径处的进口静压、出口总压和篦齿几何参数计算篦齿泄漏流量，具体包括：

1.1)根据压气机平面叶栅中径处的进口静压P₁、出口总压和篦齿齿数计算泄漏速度其中：ρ为压气机中径处进口密度，z为篦齿齿数；

1.2)计算篦齿泄漏流量M_L＝C_cρπD_Lδ_Lc_L，其中：c_L为篦齿泄漏速度，δ_L为篦齿间隙，D_L为篦齿直径，C_c为篦齿容腔泄漏收缩系数；

2)通过篦齿泄漏流量与压气机主流流量计算篦齿泄漏造成的压气机主流损失，具体包括：

2.1)计算相对泄漏量其中：M为压气机主流流量；

2.2)计算篦齿泄漏造成的主流总压损失其中：为压气机平面叶栅中径处的进口总压；

3)根据压气机平面叶栅的弦长和叶高确定篦齿泄漏损失的影响范围和径向分布规律，具体包括：

3.1)确定篦齿泄漏损失的径向影响范围其中：C为压气机平面叶栅的弦长，H为叶高，并为了保证预测方法的鲁棒性，将其限定在0.25＜Δh＜0.5之间；

3.2)计算分布系数其中：h为相对叶高位置，并根据篦齿泄漏总压损失ω_sh与径向分布系数f_sh计算得到压气机平面叶栅出口不同径向位置的篦齿泄漏损失ω_L＝ω_shf_sh；

4)将预测的篦齿泄漏损失与零间隙工况下的平面叶栅出口总压损失进行叠加，得到带篦齿泄漏的平面叶栅出口总压损失径向分布。

4.一种实现权利要求1-3中任一所述轴流压气机篦齿泄漏损失预测方法的系统，其特征在于，包括：泄漏流量单元、主流损失单元以及径向分布单元，其中：泄漏流量单元根据压气机静子中径处的进、出口总压、静压、密度、篦齿齿数、篦齿间隙以及篦齿半径计算篦齿泄漏流量，主流损失单元根据泄漏流量单元计算的篦齿泄漏流量与主流流量计算篦齿泄漏造成的压气机主流损失，径向分布单元根据压气机静子的弦长和叶高计算篦齿泄漏引起的主流损失在径向方向的影响范围和分布规律，最后将主流损失单元计算的主流损失与径向分布单元计算的径向影响范围与分布规律相乘得到篦齿泄漏引起的压气机静子主流损失的径向分布。