CN112100848A - 一种特性曲线确定方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于特性曲线确定领域，具体涉及一种特性曲线确定方法，包括：在设定值位于典型值范围内时：在各个典型值下的特性曲线上设置m个等分点；拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点，得到第n条拟合等分线；其中，n＝1，2,……m；对应于设定值，在第n条拟合等分线上插值，得到第n个内插值点；拟合各个内插值点，得到设定值下的特性曲线。

Description

一种特性曲线确定方法

技术领域

本申请属于特性曲线确定领域，具体涉及一种特性曲线确定方法。

背景技术

燃气涡轮发动机中风扇、压气机等压缩部件试验时，多只采集压缩部件典型转速、典型叶尖间隙、典型雷诺数、典型涵道比、可调导叶片典型角度下的特性，基于此，进行发动机总体性能方案设计，为获得压缩部件在设定转速、叶尖间隙、雷诺数、涵道比、可调导叶片角度下的特性，需要对典型转速、叶尖间隙、雷诺数、涵道比、可调导叶片角度下的特性曲线进行插值，得到设定值下的特性曲线，当前多种插值方法，多存在人为性较大，存在不同人员插值所得的结果具有较大差别的情形，难以保证插值的精度及其有效性。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下的，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种特性曲线确定方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一种特性曲线确定方法，包括：

在设定值位于典型值范围内时：

在各个典型值下的特性曲线上设置m个等分点；

拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点，得到第n条拟合等分线；其中，n＝1，2,……m；

对应于设定值，在第n条拟合等分线上插值，得到第n个内插值点；

拟合各个内插值点，得到设定值下的特性曲线。

根据本申请的至少一个实施例，上述的特征曲线确定方法中，所述拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点，具体为：

采用三样条曲线拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点。

根据本申请的至少一个实施例，上述的特征曲线确定方法中，所述拟合各个内插值点，具体为：

采用三样条曲线拟合各个内插值点。

根据本申请的至少一个实施例，上述的特征曲线确定方法中，还包括：

在设定值超出典型值范围时：

在各个典型值下的特性曲线上设置m个等分点；

计算各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值；其中，n＝1，2,……m；

计算各个典型值间的差值；

基于各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值、典型值间的差值，计算第n个等分点的特性加权变化率；

对应于设定值，基于第n个等分点的特性加权变化率，计算第n个外插值点；

拟合各个外插值点，得到设定值下的特性曲线。

根据本申请的至少一个实施例，上述的特征曲线确定方法中，所述计算各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值，具体为：

ΔG_n,j-i＝G_n,j-G_n,i；

其中，

ΔG_n,j-i为第i个典型值下的特性曲线上的第n个等分点、第j个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值；其中；j-i＝1；j,i≦L；L为典型值的个数；

G_n,j为第j个典型值下的特性曲线上的第n个等分点的特性值；

G_n,i为第i个典型值下的特性曲线上的第n个等分点的特性值。

根据本申请的至少一个实施例，上述的特征曲线确定方法中，所述计算各个典型值间的差值，具体为：

Δα_j-i＝α_j-α_i；

Δα_L-1＝α_L-α₁；

其中，

Δα_j-i为第j个典型值、第i个典型值间的差值；

α_j为第j个典型值；

α_i为第i个典型值；

Δα_L-1为第L个典型值、第1个典型值间的差值。

根据本申请的至少一个实施例，上述的特征曲线确定方法中，所述基于各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值、典型值间的差值，计算第n个等分点的特性加权变化率，具体为：

其中，

k_n为第n个等分点的特性加权变化率。

根据本申请的至少一个实施例，上述的特征曲线确定方法中，对应于设定值，基于第n个等分点的特性加权变化率，计算第n个外插值点；

若设定值小于第一个典型值，则第n个外插值点为，第一个典型值下的特性曲线上的第n个等分点叠加k_n·(α-α₁)；

若设定值大于第L个典型值，则第n个外插值点为，第L个典型值下的特性曲线上的第n个等分点叠加k_n·(α-α_L)；

其中，

α为设定值。

根据本申请的至少一个实施例，上述的特征曲线确定方法中，所述拟合各个外插值点，具体为：

采用三样条曲线拟合各个外插值点。

根据本申请的至少一个实施例，上述的特征曲线确定方法中，所述设定值为可调导叶片角度设定值；

所述典型值为可调导叶片角度典型值；

所述特性曲线为流量-压比特性曲线。

附图说明

图1是本申请实施例提供的特征曲线确定方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的特征曲线确定方法的过程示意图。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下的面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下的，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下的”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下的面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。

一种特性曲线确定方法，包括：

在设定值位于典型值范围内时：

在各个典型值下的特性曲线上设置m个等分点，两个等分点之间的弧长相等，可先计算各个典型值下的特性曲线的弧长，后进行等分点的设置；

拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点，得到第n条拟合等分线；其中，n＝1，2,……m；

对应于设定值，在第n条拟合等分线上插值，得到第n个内插值点；

拟合各个内插值点，得到设定值下的特性曲线。

对于上述实施例公开的特性曲线确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其在设定值位于典型值范围内时，拟合各个典型值下的特性曲线上对应位置的等分点，得到拟合等分线，对应于设定值，在各条拟合等分线上插值，得到内插值点，基于各个典型值下的特性曲线等弧长进行插值，可提高内插值点的准确性及其有效性，基于此，拟合各个内插值点，得到的设定值下的特性曲线准确、有效。

对于上述实施例公开的特性曲线确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，各个典型值下的特性曲线，可基于典型值下试验数据拟合得到，拟合方法可以是三次样条曲线拟合。

对于上述实施例公开的特性曲线确定方法，领域内技术人员还可以理解的是，设定值位于两个典型值之间，基于设定值与该两个典型值，可采用通常方法，在各条拟合等分线上插值，得到对应于设定值的内插值点。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，所述拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点，具体为：

采用三样条曲线拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点，以提高拟合的精度。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，所述拟合各个内插值点，具体为：

采用三样条曲线拟合各个内插值点，以提高拟合的精度。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，还包括：

在设定值超出典型值范围时：

在各个典型值下的特性曲线上设置m个等分点；

计算各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值；其中，n＝1，2,……m；

计算各个典型值间的差值；

基于各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值、典型值间的差值，计算第n个等分点的特性加权变化率；

对应于设定值，基于第n个等分点的特性加权变化率，计算第n个外插值点；

拟合各个外插值点，得到设定值下的特性曲线。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，所述计算各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值，具体为：

ΔG_n,j-i＝G_n,j-G_n,i；

其中，

ΔG_n,j-i为第i个典型值下的特性曲线上的第n个等分点、第j个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值；其中；j-i＝1；j,i≦L；L为典型值的个数；

G_n,j为第j个典型值下的特性曲线上的第n个等分点的特性值；

G_n,i为第i个典型值下的特性曲线上的第n个等分点的特性值。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，所述计算各个典型值间的差值，具体为：

Δα_j-i＝α_j-α_i；

Δα_L-1＝α_L-α₁；

其中，

Δα_j-i为第j个典型值、第i个典型值间的差值；

α_j为第j个典型值；

α_i为第i个典型值；

Δα_L-1为第L个典型值、第1个典型值间的差值。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，所述基于各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值、典型值间的差值，计算第n个等分点的特性加权变化率，具体为：

其中，

k_n为第n个等分点的特性加权变化率。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，对应于设定值，基于第n个等分点的特性加权变化率，计算第n个外插值点；

若设定值小于第一个典型值，则第n个外插值点为，第一个典型值下的特性曲线上的第n个等分点叠加k_n·(α-α₁)；

若设定值大于第L个典型值，则第n个外插值点为，第L个典型值下的特性曲线上的第n个等分点叠加k_n·(α-α_L)；

其中，

α为设定值。

对于以上实施例公开的特性曲线确定方法，领域内技术人员可以理解的是，其在设定值超出典型值范围时，其在典型值下的特性曲线上的等分点上叠加基于特性加权变化率k_n的变化量得到外插值点，具有较高的准确性基于此，拟合各个外插值点，得到的设定值下的特性曲线准确、有效。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，所述拟合各个外插值点，具体为：

采用三样条曲线拟合各个外插值点。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，所述设定值为可调导叶片角度设定值；

所述典型值为可调导叶片角度典型值；

所述特性曲线为流量-压比特性曲线。

在一些可选的实施例中，上述的特征曲线确定方法中，所述设定值还可以是转速、叶尖间隙、雷诺数或者涵道比设定值；与之对应，所述典型值为转速、叶尖间隙、雷诺数或者涵道比典型值。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

为使领域内技术人员更容易的理解本申请所公开的技术方案，本申请提供以下更为具体的实施例：

参见图2，基于试验数据，采用三次样条曲线拟合得到4个可调导叶片角度典型值α₁、α₂、α₃、α₄下的流量-压比特性曲线；

在4个可调导叶片角度典型值α₁、α_2、α₃、α₄下的流量-压比特性曲线上设置20个等分点；

在可调导叶片角度设定值α位于可调导叶片角度典型值α₁、α₂之间时：

采用三样条曲线依次拟合4个可调导叶片角度典型值α₁、α₂、α₃、α₄下的流量-压比特性曲线上的第1-20个等分点，得到20条拟合等分线；

在20条拟合等分线上，于可调导叶片角度典型值α₁、α₂之间取得对应于可调导叶片角度设定值α的内插值点；

采用三样条曲线拟合20个内插值点，得到可调导叶片角度设定值α下的流量-压比特性曲线；

在可调导叶片角度设定值α大于可调导叶片角度典型值α₄时：

基于ΔG_n,j-i＝G_n,j-G_n,i，计算第i个可调导叶片角度典型值下的流量-压比特性曲线上的第n个等分点、第j个可调导叶片角度典型值下的流量-压比特性曲线上的第n个等分点间的流量、压比特性差值；其中；n≦20；j-i＝1；j,i≦L；L＝4；

基于Δα_j-i＝α_j-α_i；Δα_L-1＝α_L-α₁，计算可调导叶片角度典型值间的差值；

基于

计算第n个等分点的流量、压比特性加权变化率；

在第4个可调导叶片角度典型值下的流量-压比特性曲线上的第n个等分点的流量、压比特性上叠加k_n·(α-α₄)，得到第n个外插值点；

采用三样条曲线拟合各个外插值点，，得到可调导叶片角度设定值α下的流量-压比特性曲线。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下的，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种特性曲线确定方法，其特征在于，包括：

在设定值位于典型值范围内时：

在各个典型值下的特性曲线上设置m个等分点；

拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点，得到第n条拟合等分线；其中，n＝1，2,……m；

对应于设定值，在第n条拟合等分线上插值，得到第n个内插值点；

拟合各个内插值点，得到设定值下的特性曲线。

2.根据权利要求1所述的特性曲线确定方法，其特征在于，

所述拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点，具体为：

采用三样条曲线拟合各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点。

3.根据权利要求1所述的特性曲线确定方法，其特征在于，

所述拟合各个内插值点，具体为：

采用三样条曲线拟合各个内插值点。

4.根据权利要求1所述的特性曲线确定方法，其特征在于，

还包括：

在设定值超出典型值范围时：

在各个典型值下的特性曲线上设置m个等分点；

计算各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值；其中，n＝1，2,……m；

计算各个典型值间的差值；

基于各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值、典型值间的差值，计算第n个等分点的特性加权变化率；

对应于设定值，基于第n个等分点的特性加权变化率，计算第n个外插值点；

拟合各个外插值点，得到设定值下的特性曲线。

5.根据权利要求4所述的特性曲线确定方法，其特征在于，

所述计算各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值，具体为：

ΔG_n,j-i＝G_n,j-G_n,i；

其中，

ΔG_n,j-i为第i个典型值下的特性曲线上的第n个等分点、第j个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值；其中；j-i＝1；j,i≦L；L为典型值的个数；

G_n,j为第j个典型值下的特性曲线上的第n个等分点的特性值；

G_n,i为第i个典型值下的特性曲线上的第n个等分点的特性值。

6.根据权利要求5所述的特性曲线确定方法，其特征在于，

所述计算各个典型值间的差值，具体为：

Δα_j-i＝α_j-α_i；

Δα_L-1＝α_L-α₁；

其中，

Δα_j-i为第j个典型值、第i个典型值间的差值；

α_j为第j个典型值；

α_i为第i个典型值；

Δα_L-1为第L个典型值、第1个典型值间的差值。

7.根据权利要求6所述的特性曲线确定方法，其特征在于，

所述基于各个典型值下的特性曲线上的第n个等分点间的特性差值、典型值间的差值，计算第n个等分点的特性加权变化率，具体为：

其中，

k_n为第n个等分点的特性加权变化率。

8.根据权利要求7所述的特性曲线确定方法，其特征在于，

对应于设定值，基于第n个等分点的特性加权变化率，计算第n个外插值点；

若设定值小于第一个典型值，则第n个外插值点为，第一个典型值下的特性曲线上的第n个等分点叠加k_n·(α-α₁)；

若设定值大于第L个典型值，则第n个外插值点为，第L个典型值下的特性曲线上的第n个等分点叠加k_n·(α-α_L)；

其中，

α为设定值。

9.根据权利要求4所述的特性曲线确定方法，其特征在于，

所述拟合各个外插值点，具体为：

采用三样条曲线拟合各个外插值点。

10.根据权利要求1所述的特征曲线确定方法，其特征在于，

所述设定值为可调导叶片角度设定值；

所述典型值为可调导叶片角度典型值；

所述特性曲线为流量-压比特性曲线。

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