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[发明专利]一种泪滴型根部倒圆结构、设计方法及应用-CN202310416561.9在审
发明人：郭正涛;楚武利;刘凯烨 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G06F30/10 文献下载
摘要：本发明一种泪滴型根部倒圆结构、设计方法及应用，属于叶轮机械的流动控制领域；倒圆结构的截面由倒圆半径R和切角θ两个结构参数控制。该倒圆结构绕叶根周向为非闭环分布，外缘型线呈泪滴型，覆盖于前缘到吸力面/压力面的部分叶根，即采取泪滴型的型线进行倒圆之间的过渡。方法为，首先采用倒圆半径与倒圆切角两个结构参数控制叶根倒圆的剖面形状；然后采取泪滴型的型线进行叶根倒圆之间的过渡，将其进行归一化处理，得到标准化泪滴型厚度分布曲线；最后对标准化泪滴型厚度分布曲线乘以倒圆半径，得到泪滴型倒圆在叶根上的实际厚度分布。本发明能够减弱横向压差和逆压梯度对端壁低速流的驱动和作用，从而抑制静叶近失速工况下的角区分离。
一种泪滴根部结构设计方法应用

[发明专利]一种叶型气动不确定性量化方法及应用-CN202310287601.4在审
发明人：郭正涛;楚武利;董杰忠;孟德君;梁彩云 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-03-23 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明一种叶型气动不确定性量化方法及应用，属于压气机技术领域；所述方法的具体步骤为：对叶片的几何型线进行参数化设计；计算不确定性输入参数的概率密度函数；求解基于数据驱动的代理模型的正交基函数；求解基于数据驱动的代理模型的待定系数；气动性能参数的不确定性量化。本发明通过对压气机叶型安装角误差和轮廓度误差耦合影响的气动不确定性量化，本发明得到的气动系数前三阶统计矩基本与蒙特卡洛方法得到的一致，但本发明所需的训练集样本数约是蒙特卡洛方法的0.006倍。同时，本发明和蒙特卡洛方法得到的气动系数统计直方图几乎重合，因此本发明方法具有较高的气动不确定性量化精度。
一种气动不确定性量化方法应用

[发明专利]一种基于Gappy POD扩压叶栅端壁造型反设计方法-CN202310225605.X在审
发明人：董杰忠;楚武利;姬田园;张振华;陈华寅 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明一种基于Gappy POD扩压叶栅端壁造型反设计方法，属于扩压叶栅设计技术领域；步骤为：设定近端壁速度反设计目标；对扩压叶栅端壁进行参数化；将参数化得到的端壁造型生成样本数据库充满整个造型设计空间；根据反设计目标组成一个缺失快照；基于样本数据库与缺失快照，构建新的数据库；再采用POD方法求取数据库的POD基；选取前p个POD基之后，通过拟合求解端壁造型缺失数据；迭代计算新的端壁造型缺失数据，根据前后缺失数据参数的差值，判断是否满足收敛条件；若满足收敛条件，则停止迭代，输出反设计造型结果；若不满足收敛条件，则将缺失部分的解替换上一步迭代的解。造型结果表明该方法有较强的鲁棒性，并对流动控制有明显的效果。
一种基于 gappy pod 扩压叶栅端壁造型设计方法

[发明专利]一种厚度偏差与叶片厚度分布相关的叶片模型构建方法-CN202111253781.1有效
发明人：姬田园;楚武利;郭正涛;张皓光;李玉;杨吉博 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-10-27 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种厚度偏差与叶片厚度分布相关的叶片模型构建方法，通过叶片不同位置控制点处叶片厚度分布确定叶片厚度偏差在叶片不同位置的分布情况，以实现考虑叶片厚度偏差几何模型的重新构建。本发明采用参数化方法重建叶片模型并将代理模型方法用于不确定性分析，既能保证在叶片前、尾缘半径、叶片弦长等参数不变的情况下改变叶片厚度分布，同时保证了叶片型线的连续性。
一种厚度偏差叶片分布相关模型构建方法

[发明专利]一种具有非均匀轮廓误差的压气机叶型造型方法-CN202111247483.1有效
发明人：郭正涛;楚武利;姬田园;张皓光;李玉;杨吉博 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-10-26 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有非均匀轮廓误差的压气机叶型造型方法，首先对已有的设计叶型的几何型线坐标点进行编号，选择控制点，再生成参数化二次曲线，计算二次曲线曲率，然后计算曲率相对变化，判断曲率收敛并计算几何型线法向量，最终生成具有非均匀轮廓误差的叶型型线。本发明无需调用商用软件即可快速对具有非均匀轮廓误差的叶型进行造型，同时对设计几何型线曲率变化较大处也可实现具有轮廓误差的型线的精确造型，所得叶型的型线和流场计算结果与采用商用造型软件所得叶型的型线和流场计算结果基本一致。
一种具有均匀轮廓误差压气机叶型造型方法

[发明专利]用于进口导叶控制容差不确定性的分析方法及实验件-CN202211400325.X在审
发明人：何旭东;楚武利;郭正涛;刘铠烨;李青翰 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明一种用于进口导叶控制容差不确定性的分析方法及实验件，属于压气机进口导叶设计技术领域；方法步骤为：求得进口导叶偏转角度样本点ζi；求解各样本点对应的n阶多项式的值Ψj、各样本点ζi对应的求积系数Aj；通过流体动力学CFD数值模拟和实验得到数值模拟的输出值F1(ζ)和实验的输出值F2(ζ)；求得数值模拟与实验的多项式系数ci；求得任意角度ζ对应的数值模拟的预测输出值F1(ζ)′与实验的预测输出值F2(ζ)′；验证预测模型的准确度；通过输入大量符合进口导叶控制容差的概率分布函数的采样点、并预测其输出值，能够得到输出值的概率分布函数。该发明大大减少了在研究进口导叶控制容差的不确定性时所需要的数值模拟的时间，并同时保证了精度。
用于进口控制不确定性分析方法实验

[发明专利]一种叶片截面几何特征参数的获取方法-CN202210673124.0在审
发明人：姬田园;楚武利;郭正涛;张皓光;何旭东;刘铠烨 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明一种叶片截面几何特征参数的获取方法，属于发动机叶片技术；该方法步骤为，根据坐标点的最大值和最小值调整叶片截面大小并设定叶片截面位置；切除叶片的前、尾缘，调整切除后的离散点至初始位置，得到调整后的叶片吸、压力面型线；初次拟合叶片压力面型线和吸力面型线，获取叶片前、尾缘近似点；根据叶片前、尾缘近似点，求得叶片前、尾缘与吸、压力面型线的交界点，进而获取真实的吸、压力面型线；精确拟合叶片压力面型线和吸力面型线，得到叶片的精确前、尾缘点；获得叶片截面几何特征参数。本发明可以快速的计算叶片截面的几何特征参数，并保证计算结果的精度，同时计算过程简单、适用范围广，从而完成对叶片截面几何特征参数的精准获取。
一种叶片截面几何特征参数获取方法

[发明专利]一种控制压气机角区分离的端壁造型方法-CN201910065750.X有效
发明人： 楚武利;姜晨;李相君;晏松;钟翌铭 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2019-01-24 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明一种控制压气机角区分离的端壁造型方法，能够针对角区分离的特点，实现在局部区域控制近端壁流动。所述方法包括造型→叠合→映射三个步骤，此方法使用了函数叠合的思想，同时考虑到压气机中角区分离对壁面流向、横向压力梯度变化敏感，从构造二维面内造型单元入手，对不同的造型单元进行叠合，逼近目标端壁造型的型面。通过构造三个基本造型面，以较少的控制参数实现对端壁流动的多尺度、多方位、多元控制；造型控制参数物理意义明确，便于在数值计算协助下进行优化调整。
一种控制压气区分造型方法

[发明专利]一种基于造型形状因子的角区造型设计方法-CN202210608534.7在审
发明人：董杰忠;楚武利;郭正涛 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明一种基于造型形状因子的角区造型设计方法，属于压气机设计领域；具体步骤为：获取原型压气机流场信息；对所述压气机的吸力面进行参数化；构造角区造型吸力面沿周向变化的控制函数；构造角区造型吸力面沿叶高方向变化的控制函数；由沿周向控制函数、沿叶高控制函数，构建整个三维角区造型函数。本发明结合已有的角区造型设计方法，提出了基于流场信息，通过引入周向变化控制函数与沿叶高方向变化控制函数，建立改善高负荷轴流压气机角区分离的参数化角区造型方法，引入造型形状因子，增加造型形状多样性。该角区造型方式具有定量度量规则，造型灵活且易于实现，因此在改善轴流压气机角区分离，提升航空发动机总体性能上具有广阔应用前景。
一种基于造型形状因子设计方法

[发明专利]一种带有可偏转翼梢小翼的无人机设计方法-CN201910084931.7有效
发明人：郭正涛;楚武利;张莎 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2019-01-29 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： B64F5/00 文献下载
摘要：本发明一种带有可偏转翼梢小翼的无人机设计方法，分别通过对无人机主翼、倒V尾翼和可偏转翼梢小翼的设计解决了现今大多数无人机在做俯冲和爬升机动时具有大的高度损失，不能保证续航性，并且具有失速特性欠佳的问题。采用倒V形尾翼布局和后置螺旋桨动力方式。该布局不仅能以较少的部件总数来减小尾翼之间及尾翼与机身之间的干扰阻力，而且能减弱尾翼上的气流下洗以增强航向稳定性。同时该布局也可避免螺旋桨滑流，提高俯仰稳定性。
一种带有偏转翼梢无人机设计方法

[发明专利]一种轴流压气机自循环机匣的加工方法及其结构-CN202110267733.1在审
发明人：戴雨晨;楚武利;晏松;杨吉博;姬田园;张耀峰 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2021-06-25 - 主分类号： F04D29/52 文献下载
摘要：本发明涉及一种压气机自循环机匣的加工方法及其结构，将自循环机匣的整体结构分割为三个部分进行加工，同时又将喷嘴端、引气端的内部流道分为吸力面和压力面两部分进行加工，这样的结构解决了自循环机匣内部流道加工困难的技术难题，同时结构调整方便，为不同的技术要求、实验目的提供了解决方案，经济性较好。
一种轴流压气循环加工方法及其结构

[发明专利]一种压气机前置组合式机匣设计方法-CN202110269334.9在审
发明人：迟志东;楚武利;张耀峰;王维;张皓光;戴雨晨;杨吉博;姬田园 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： F04D29/54 文献下载
摘要：本发明公开了一种轴流压气机前置组合式机匣设计方法，该方法组合了轴向缝式机匣处理与自循环机匣处理结构，将轴向缝机匣处理采取前置叠合的形式置于压气机转子叶顶，自循环机匣处理横跨于轴向缝机匣处理上方，形成了一种前置组合式机匣处理结构。前置组合式机匣处理结构可以弥补单一结构机匣处理的不足，在极大提升压气机失速裕度的同时显著的降低了机匣处理带来的效率损失。
一种压气前置组合式设计方法

[发明专利]一种压气机可调控耦合式机匣处理扩稳方法-CN202110269356.5在审
发明人：迟志东;楚武利;张耀峰;王维;张皓光;戴雨晨;杨吉博;姬田园 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： F04D29/54 文献下载
摘要：本发明公开了一种压气机可调控耦合式机匣处理扩稳方法，该方法耦合了轴向缝式机匣处理与叶顶喷气式机匣处理结构，将轴向缝机匣处理置于压气机转子叶顶，于缝式机匣处理顶部加装一背腔体结构，然后与置于压气机叶顶前缘的喷气装置连通，在连通桥路上设置工业截止阀，由此形成了一种压气机可调控耦合式机匣处理结构。通过合理调控阀门的开闭，可以保证获得最大综合失速裕度的同时，极大地降低压气机的峰值效率损失。此外，通过对阀门及桥路宽度的调控，可以开发适用于不同压气机类型的变工况可调节扩稳装置。
一种压气调控耦合式机匣处理方法

[发明专利]一种新型径向、轴向倾斜的自循环处理机匣及设计方法-CN202011035509.1在审
发明人：张皓光;李琪;刘文豪;董飞扬;楚武利 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-09-27 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： F04D29/52 文献下载
摘要：本发明涉及一种新型径向、轴向倾斜的自循环处理机匣，所述机匣整体沿压气机轮毂径向倾斜，并且该自循环机匣与压气机轴线存在夹角，且在一个叶顶栅距周向范围内分布3个自循环装置，该机匣的处理宽度覆盖叶顶的部分轴向弦长；该自循环处理机匣引气口和喷气口所在平面的中心连线方向与轴向存在角度。相比于传统的自循环处理机匣，新型径向、轴向倾斜的自循环处理机匣，形成的抽吸流、喷射流更强，同时带来的流动损失更小，因此，获得的压气机稳定裕度更高，对压气机性能带来的损失更小。
一种新型径向轴向倾斜循环处理机设计方法

[发明专利]水力机械过流部件快速磨损试验装置-CN201710556914.X有效
发明人：申正精;楚武利;韩伟;张人会;权辉 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2017-07-10 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： G01N3/56 文献下载
摘要：本发明属于水力机械试验技术领域，具体涉及一种水力机械过流部件快速磨损试验装置。为了解决目前对水力机械过流部件进行磨损试验时，存在试验成本高、试验效率低的问题，本发明公开了一种水力机械过流部件快速磨损试验装置。该试验装置，包括动力单元和试验单元；所示动力单元包括电机，所述试验单元包括驱动轴和试验箱；其中，所述试验箱的内部为密闭空腔结构，用于安装待测试的水力机械过流部件和容纳试验介质，所述驱动轴的一端与所述电机的输出轴连接，另一端伸入所述试验箱内部，与待测试的水力机械过流部件连接。本发明的试验装置，不仅结构简单，便于加工制造，而且可以缩短试验时间，提高试验效率，降低试验成本。
水力机械部件快速磨损试验装置

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