透平机械二次流判别准数的计算方法、装置、介质及应用与流程

本发明涉及一种透平机械二次流判别准数的计算方法、装置、介质及其应用，属于透平机械二次流分析技术。

背景技术：

1、二次流是主流运动的伴随流动，透平机械内的二次流尤为典型且复杂，二次流不仅产生流动损失，而且降低流场品质。针对二次流问题，专利申请人前期提出了描述二次流运动的第三类流面s3(见于2022年03月29日公开的、公开号为cn114251129a的中国发明专利申请)，二次流均在第三类流面s3上，且第三类流面s3上流动的均为二次流。通过第三类流面s3，实现了二次流的完整提取。

2、二次流是透平机械内普遍存在的现象，存在于叶片表面边界层及叶梢间隙区域，不仅直接引起能量损失，还能使主流流场发生畸变从而降低性能，目前尚缺乏表征二次流强度的判别准则。

技术实现思路

1、本发明的目的是：揭示透平机械二次流产生根源与形成机理，判别二次流强度。

2、为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种透平机械二次流判别准数的计算方法，其特征在于，利用各区域压力、离心力与科氏力计算得到二次流判别准数。

3、优选地，所述各区域压力、离心力与科氏力为描述二次流运动的第三类流面上的各区域压力、离心力与科氏力。

4、优选地，所述二次流判别准数表示为sf，则有：

5、

6、式中，为压力、ρ为密度，ω为叶轮旋转角速度，r为叶轮半径，w为相对速度、r为相对流线曲率半径。

7、本发明的另一个技术方案是提供了一种电子装置，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述的透平机械二次流判别准数的计算方法。

8、优选地，所述二次流判别准数表示为sf，则有：

9、

10、式中，为压力、ρ为密度，ω为叶轮旋转角速度，r为叶轮半径，w为相对速度、r为相对流线曲率半径。

11、本发明的另一个技术方案是提供了一种计算机可读存储介质，用于存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述的透平机械二次流判别准数的计算方法。

12、优选地，所述二次流判别准数表示为sf，则有：

13、

14、式中，为压力、ρ为密度，ω为叶轮旋转角速度，r为叶轮半径，w为相对速度、r为相对流线曲率半径。

15、本发明的另一个技术方案是提供了上述的一种透平机械二次流判别准数的计算方法的应用，其特征在于，用于实现透平机械内二次流强度的判别。

16、优选地，所述二次流判别准数表示为sf，则有：

17、

18、式中，为压力、ρ为密度，ω为叶轮旋转角速度，r为叶轮半径，w为相对速度、r为相对流线曲率半径。

19、优选地，所获得的所述二次流判别准数sf≤1：当sf＝1时，压力被离心力及科氏力所平衡，无二次流；当获得的二次流判别准数sf越接近1时，二次流越弱，否则，二次流越强。

20、本发明提出了二次流判别准数sf以深入揭示透平机械二次流产生根源与形成机理，通过该参数实现了透平机械内二次流强度的判别，并提供了二次流相似准则。

技术特征：

1.一种透平机械二次流判别准数的计算方法，其特征在于，利用各区域压力、离心力与科氏力计算得到二次流判别准数。

2.如权利要求1所述的一种透平机械二次流判别准数的计算方法，其特征在于，所述各区域压力、离心力与科氏力为描述二次流运动的第三类流面上的各区域压力、离心力与科氏力。

3.如权利要求1所述的一种透平机械二次流判别准数的计算方法，其特征在于，所述二次流判别准数表示为sf，则有：

4.一种电子装置，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1所述的透平机械二次流判别准数的计算方法。

5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，所述二次流判别准数表示为sf，则有：

6.一种计算机可读存储介质，用于存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1所述的透平机械二次流判别准数的计算方法。

7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述二次流判别准数表示为sf，则有：

8.如权利要求1所述的一种透平机械二次流判别准数的计算方法的应用，其特征在于，用于实现透平机械内二次流强度的判别。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述二次流判别准数表示为sf，则有：

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所获得的所述二次流判别准数sf≤1：当sf＝1时，压力被离心力及科氏力所平衡，无二次流；当获得的二次流判别准数sf越接近1时，二次流越弱，否则，二次流越强。

技术总结
本发明的一个技术方案是提供了一种透平机械二次流判别准数的计算方法，其特征在于，利用各区域压力、离心力与科氏力计算得到二次流判别准数。本发明的另一个技术方案是提供了一种电子装置。本发明的另一个技术方案是提供了一种计算机可读存储介质。本发明的另一个技术方案是提供了上述的一种透平机械二次流判别准数的计算方法的应用。本发明提出了二次流判别准数Sf以深入揭示透平机械二次流产生根源与形成机理，通过该参数实现了透平机械内二次流强度的判别，并提供了二次流相似准则。

技术研发人员：蔡佑林,段瑞,张拯,王宗龙,王俊,张恒
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七0八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15