CN114861353B - 一种用于cfd仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法及生成器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法及生成器，属于径流式透平机械仿真技术领域，本发明设计了自动修改几何模型的控制程序，网格生成器可以自动的进行模型的修改与重建，产生大量的几何形状，然后利用开源的软件对网格进行划分，最后对每种形状进行仿真模拟，最优的模拟结果对应着最优的几何形状，实现了跨音速的定叶喷管几何形状的大批量更改以及网格大批量的划分。发明人以大压比径流式透平中发生跨音速现象的定叶喷管为实例进行测试，获得了高质量的跨音速定叶喷管二维网格。

Description

一种用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算 网格自动生成方法及生成器

技术领域

本发明涉及一种用于计算流体力学仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法及生成器，属于径流式透平机械仿真技术领域。

背景技术

计算流体力学仿真已经成为解决工程问题的关键技术，划分高质量的计算网格在流体仿真占有十分重要的地位，并且也是仿真过程中最耗时的一项工作。在机械设计中，通过仿真技术来判断机械几何结构的优劣已经成为机械设计的一种方法，最优几何结构的设计需要对大量的几何结构进行计算流体力学仿真分析，因此也需要进行大量的计算网格划分工作。然而商业软件需要手动更改模型参数并且手动控制网格的划分，而且每次仅仅能处理一种模型，正是这种原因使得仿真技术不能大批量处理同一种几何类型。以径流式透平为例，定子使流体速度增加，同时改变流体方向，目的是让流体在合理的角度以及高动量的情况下进入转子。合理角度的流体速度以及高动量的情况下会对转子产生更大的推力，从而提高透平的效率。而定子内部曲面都是弧形面，其复杂的几何形状将会影响定子出口处气流速度均匀性以及气流方向，在定子出口处流体达不到转子进口预设的条件会严重影响透平效率。对于高压比的径流式透平定子几何设计更为重要，主要因为从定子出口到转子入口过程的中，高压比径流式透平能量损失比普通径流式透平更大，而定子形状会对此过程的能量损失产生巨大影响。因此对于高压比径流式透平而言，通过合理的定子喷管几何形状获得转子入口所需的均匀流以及流速，可以提升径流式透平的效率。商业的仿真软件需要用户对某一模型进行单独修改，然后再进行网格划分，如果想要改动模型的部分形状，都需要重新启动软件，重新进行绘制。所以如果想利用商业软件创建大量的相似几何模型是不容易实现的(相似几何模型指几何模型的某一特征发生变化，例如：圆弧半径或某条边的长度)。模型设计和网格划分又是仿真技术的前处理过程，因此利用仿真技术进行大批量仿真相似的径流式透平几何模型是当前径流式透平设计工作的瓶颈。

发明人提出，可以设计自动修改几何模型的控制程序，产生大量的几何形状，然后利用开源的软件对网格进行划分，最后对每种形状进行仿真，最优的仿真结果对应着最优的几何形状，通过这种方法实现大批量仿真。首先对几何模型进行参数化建模，便于计算机的读取，更有利于计算机自动修改几何模型中设定的几何参数点(半径长度，点的位置等)。依据几何参数点，人为设定好分块策略，设定好每个网格块中的网格数目。这样在计算机改变几何参数点时，几何模型发生变化，网格划分也会依据策略自动的生成网格。以此为设计思路，发明人发明了针对于大压比径流式透平中跨音速定叶喷管的网格自动生成方法以及生成器，其可以利用参数控制几何模型的产生并直接控制透平定叶网格的产生，解决了大批量处理几何模型的问题，同时将划分好的网格传递给开源的计算流体力学仿真件进行仿真，有利于探索更加复杂的叶型结构和进行径流式透平的叶型优化。

发明内容

通过径流式透平的膨胀通常具有大压比和跨声速的特点，跨声速的定叶设计可以限定流量，并且可以使转子达到更高的冲转速度，但这增加了定子内的流动粘性损失。在这种情况下，只要正确控制转子入口流量以及更好的转子入口条件，在仿真上可以加速仿真进度，缩短仿真时间；在实际工程中，可以减少流动损失，提升透平的效率。较好的转子入口条件是由定子的几何形状决定的，所以对径流式透平定叶喷管形状的寻优是非常重要的，但是商业软件又难以自动的更改几何模型，也不能大批量的生成网格用于仿真计算。为实现跨音速的定叶喷管几何形状的大批量更改以及网格大批量的划分，因此发明了针对大压比的径流式透平跨音速定叶喷管的网格自动生成方法及生成器。

本发明的技术方案如下：

一种用于计算流体力学仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法，包括步骤如下：

01.依据径流式透平定叶喷管的特点，采用分别标定浮动点和固定点的方式进行几何的构建。首先，固定点包括用于形成基本的定叶喷管几何形状和封闭模型的曲线，其几何参数点的位置不使用程序进行修改，在如图2中使用“●”进行标识；其次，浮动点分别设定在喷管的喉部圆弧中心点以及样条曲线的控制点上，在程序中对这些几何参数点进行更改，进而改变定子叶形的几何形状，控制定子圆弧的中心点位置以及圆弧半径的几何参数点，喉部圆弧中心点在图2中是使用“

”进行标识，定子喷管出口的样条曲线控制点的几何位置在图3中使用“◆”进行标识；

02.为保证模型设计的合理性，以及减少计算量，所以设定几何参数点的允许被修改范围值。优选的，浮动点允许被修改的范围为原位置的坐标上增加或减少20％。范围值是针对浮动点的坐标或位置而设计的，其范围可以根据输入的参数来更改，例如设定的范围上下限为20％，则浮动点移动的最远距离是在原位置的坐标上增加或减少20％，目的是防止浮动点在过度移动后产生大量不合理的几何形状。其浮动点移动的位置，是程序设定的随机函数进行决定的，其移动是在一定的范围内进行随意的移动。范围值的设计可以大大减小设计空间，直接排除不合理以及在实际制造中无法制造的几何模型，这极大减少了几何模型的数量，相对减少了需要划分的网格模型和需要模拟的算例数量。

03.依据径流式透平定叶喷管设定的几何参数点，对几何参数点进行分块处理。分块的目的是网格划分的预处理，可以减少几何模型改变对网格质量造成的影响。每个网格块包括3-5个几何参数点，构成块的几何点有三种组合：都是固定点，都是浮动点，浮动点和固定点，修改浮动点时，块也会随着点的移动而改变；将边界处单独划分块，取边界处的3-5个几何参数点为一个块，目的是便于对边界层加密。在图2中所由的块都由虚线划分，并标注了名称，例如块U1、U2等。

04.依据划分的块进行网格划分，进而形成整体的叶形的网格，如图4和图5(a)图5(b)所示。对每一个块的边界进行划分节点，设置好生成的网格数目，对于边界处的块，进行边界加密的处理，使边界处的网格更密，计算的更加精准，设定好增长率；在块的形状改变时，每个块中的网格依旧可以通过代码设定好的程序去进行网格划分。边界层加密是网格划分的术语，指在边界的地方，多画几层网格，相比于别的地方，网格更密一些。

05.自动修改几何参数点位置，设计的目的是让网格生成器可以自动的进行模型的修改与重建，在本发明中将修改的所有几何参数点以一维数组的形式进行存储。例如修改圆弧对应的浮动中心点位置，进而修改喷管喉部的截面积，修改的值在步骤02所述的范围内进行变动。仿真结束之后进行自动修改几何参数点位置操作，设计的目的是不再需要人工的更改类似的几何模型，从而实现大批量相似几何形状的设计与模拟。

06.网格自动化生成；启动程序命令后，计算机依据写好的程序开始执行，首先对几何参数点进行读入，创建几何模型；然后对模型进行块的划分，最后对每个块进行网格的划分，最终组合成网格；几何参数点的位置改变，并不改变组成块的几何参数点编号。例如：块1由点1、2、3、4组成，改变得仅仅是1、2、3、4点得坐标位置，并不改变块1由点1、2、3、4组成。网格的划分方式也不会改变。实现大批量的网格划分。

优选的，步骤01中，固定点几何参数包括出流角、入口半径、出口半径、定子叶片数目、起始角度。

优选的，步骤03中，整个定子喷嘴进口和出口处都由直线和曲线进行封闭，构成封闭的计算域，获得整个封闭的流体计算域后，对整个流体计算域进行分块处理。

优选的，步骤05中，选定浮动点几何参数构成自变量向量，自变量向量自动的更改内部储存值，向量每改变一次，几何模型的浮动点位置便会变动，得到的新的几何模型传送到网格生成器进行网格划分，参数每改变一次，便重新进行一次网格划分。

优选的，步骤01中，浮动点几何参数包括两个喉部圆弧中心点、喉部圆弧半径R_C、三条样条曲线的控制点，两个喉部圆弧中心点与喉部圆弧半径用以确定两个虚线圆，两个虚线圆的部分圆弧为喷管喉部边界的曲线；样条曲线1、样条曲线2用于形成定叶喷管出口段的流道形状，样条曲线3用于形成喷管的外壁面。两个喉部圆弧中心点与喉部圆弧半径可以确定两个虚线圆，两个虚线圆的部分圆弧就是喷管喉部边界的曲线，因此可以通过浮动点来控制大压比径流式透平跨音速定叶喷管喉部区域，喷管扩张段形状由三条样条曲线来构成的，样条曲线是通过控制点来改变的。

进一步优选的，样条曲线的控制点的调整几何参数包括：样条曲线1第一个点的转角θ、样条曲线2第一个点的转角θ₃、喷管喉部半径R_t、喷管喉部宽度W_t、喷嘴平均线与出口点径向方向的夹角θ_O、用于确定尾缘中心的θ_C与周节角之比C_r、后缘中心半径R_O、C₁点沿A₁G₁线的位置分数

、D₁点沿A₁G₁线的位置分数

、点D₁到直线A₁G₁的垂直距离分数

、C₂点沿A₂G₂线的位置分数C2_fA、D₂点沿A₂G₂线的位置分数D2_fA、点D₂到直线A₂G₂的垂直距离分数D2_fV；

样条曲线1第一个点A₁为两个喉部圆弧中心点连接线与其形成的虚线圆的交点，样条曲线1前两个点A₁和B₁位于虚线圆上，弧线A₁B₁对应的角度为第一个点的转角θ，样条曲线1最后一个点G₁为A₁B₁延长线与尾缘圆弧上的切点，样条曲线1第三个点为C₁，C₁位于A₁B₁的延长线上，A₁C₁的长度等于A₁G₁的长度乘以分数C_1fA，样条曲线1第四个点为D₁，A₁D′₁的长度等于A₁G₁的长度乘以D_1fA，点D′₁位于A₁G₁虚线上，D′₁D₁位于垂直于A₁G₁的线上，D′₁D₁的长度等于A₁G₁乘以分数D_1fv；

样条曲线2第一个点A₂也为两个喉部圆弧中心点连接线与其形成的另一个虚线圆的交点，样条曲线2前两个点A₂和B₂位于虚线圆上，弧线A₂B₂对应的角度为第一个点的转角θ₃，样条曲线2最后一个点G₂为A₂B₂延长线与尾缘圆弧上的切点，样条曲线2第三个点为C₂，C₂位于A₂B₂的延长线上，A₂C₂的长度等于A₂G₂的长度乘以分数C_2fA，样条曲线2第四个点为D₂，A₂D′₂的长度等于A₂G₂的长度乘以D_2fA，点D′₂位于A₂G₂虚线上，D′₂D₂位于垂直于A₂G₂的线上，D′₂D₂的长度等于A₂G₂乘以分数D_2fv。

一种用于计算流体力学仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成器，包括计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现用于计算流体力学仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成的步骤。

本发明的有益效果在于：

1、几何模型使用样条曲线以及圆弧和直线构成，其都具有明显的几何控制点，便于几何模型的参数化；几何参数化时采用固定点与浮动点相互结合的方式，即控制基础形状，又对形状的细节进行控制，这种方式可以保证模型的基础外形不会发生改变，关注引起流动特性巨大改变的几何参数点。同时也可以大大减少计算机修改的几何参数量，从而加速设计过程。

2、本发明在一定的设计范围内，修改浮动点位置参数，减小可设计空间，加快了计算进程，在计算机的层面是减少了计算量，在物理几何模型方面保证了叶型的合理设计，排除不符合工业设计要求的叶型。同时程序设计时提供范围值修改的接口。

3、本发明对于网格划分采用分块的预处理方式和块内网格细节划分的方式，有助于网格质量的提升和网格结构的稳定；整个网格的生成以及修改都采用自行设计的程序代码，具有很高的修改性能。在几何模型在网格划分前进行块的划分是对几何模型网格的预划分，可以保证得到较高质量的网格。与对整体进行网格划分的好处是几何参数的改变对网格的影响大大减小。同时程序设计提供了块划分以及网格划分的接口便于后续开发。

4、本发明的技术方案设计了自动修改几何模型的控制程序，极大的提高修改性，网格生成器可以自动的进行模型的修改与重建，产生大量的几何形状，然后利用开源的软件对网格进行划分，最后对每种形状进行仿真模拟，最优的模拟结果对应着最优的几何形状，实现了跨音速的定叶喷管几何形状的大批量更改以及网格大批量的划分。

附图说明

图1为网格自动生成方法；

图2为二维定叶几何形状及网格块的分布；

图3为二维定子喷管叶片参数化；

图4为流体域网格划分结果；

图5(a)为喷管喉部网格局部放大图；

图5(b)为后尾缘边网格局部放大图；

图6为曲线1的控制点细节展示；

图7为定子叶片后缘部分细节展示。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在透平定叶喷管的优化设计，因为未经仔细选定的几何参数会导致过多的自由度以及不合适的几何曲线，因此优化设计中最重要的是对定叶喷管的几何参数化。在下面的实例中，以透平跨音速定叶喷管的几何为对象，依据多样的控制点，绘制二维的曲线以及网格块，最终构建网格。

实施例1：

一种用于计算流体力学仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法，如图1所示，包括步骤如下：

01.依据径流式透平定叶喷管的特点，采用分别标定浮动点和固定点的方式进行几何的构建。

(一)设置基本固定点参数

表1：定子喷管几何参数

在表1中给出了径流式超音速定子喷管的基本几何参数，用于固定跨音速喷管的总体外层尺寸。通过设定入口和出口半径，进而设定在三维角度上的喷嘴入口环和出口环周长。出口半径决定着叶片出口半径和尾缘中心。叶片的总体数目决定着单个定子通道的周节角，θ_p＝2π/Z_s。起始角度θ_s决定了叶片在非顺时针方向上相对于0弧度角偏转的角度。通过使用这五个几何参数(出流角、入口半径、出口半径、定子叶片数目、起始角度)把定子叶片的位置给固定下来。

(二)设置浮动点参数

在大压比径流式透平跨音速定叶喷管网格生成器中浮动点参数是整个网格构建的自变量，构建的网格是因变量，但在大压比径流式透平跨音速定叶喷管几何形状的优化过程中，构建的网格是中间变量，流体仿真结果是因变量。因此无论在网格生成器或是优化定子喷管几何结构中，几何参数的优化有着十分重要的作用。为了让网格生成器自动生成网格，并自动地更改定子叶片的几何结构，因此必须对定子叶片进行参数化处理。自动地更改几何结构正是通过上述的浮动点来进行改变的，首先可以利用浮动点来改变的定子喷管喉部直径，宽度和角度。浮动点分别设定在喷管的喉部圆弧对应的中心点以及样条曲线的控制点上，这些浮动的点用来控制叶片喉部的形状，喉部圆弧中心点的数量为2个，在图2中浮动点用“

”符号标注。比如图2中的浮动点XR2和浮动点XR1用来控制两个圆心的坐标，两个圆在图中使用虚线圆表示，两个圆的部分圆弧就是喷管喉部边界的曲线，因此可以通过浮动点来控制大压比径流式透平跨音速定叶喷管喉部区域，这是定叶喷管几何模型自动变化的关键原因。

喷管扩张段形状由三条样条曲线来构成的，样条曲线是通过控制点来改变的，其3条样条曲线在图3中展示，使用浮动点去控制曲线，可以绘制出复杂的定叶喷管几何模型。浮动点在图3中用“◆”符号标注，浮动下标中的“1”、“2”、“3”分别表示三条曲线。浮动点下标序号由进口处开始由小到大标定。点A₁、B₁、C₁、D₁、E₁、F₁、G₁控制样条曲线1的形状，A₂、B₂、C₂、D₂、E₂、F₂、G₂控制曲线2的形状，曲线1、2共同控制定叶喷管的出口段的流到形状，点A₃、B₃、C₃、D₃、E₃、F₃、G₃、H₃、I₃、J₃、K₃、M₃控制曲线3的形状，曲线3控制了叶片的其它部位。这些浮动点的设计也是喷管参数化的关键。

对于曲线1的细节如图6所示，喷管扩张段的出口处的曲线1由7个控制点来控制。图3中的A_1&3是XR1和XR2连接线与虚线圆的交点，G₁是A₁与尾圆的切线交点。点A₁和B₁位于虚线控制圆上，用于直接控制喷嘴喉部下游的扩张段形状。角度θ对应的弧线A₁B₁来决定B₁的位置和长度，同样的F₁的位置和弧线F₁G₁的长度也由角度θ₁来决定。点C₁位于A₁B₁的延长线上，点C₁到点A₁的距离是由线A₁G₁上的C_1fA分数来决定的(如图6中的灰色虚线所示)。下标“fA”表示沿直线的分数。因此A₁C₁的长度等于A₁G₁的长度乘以分数C_1fA。理论上点E₁的位置定义与点C₁的相同，是可以改变位置的，但在程序设计时使点E₁的位置是固定不变以降低几何的复杂度。点D₁可以沿虚线所示的坐标轴自由移动以调整曲线形状，虚线坐标轴一个轴是由A₁G₁线构成，另一个轴是由垂直于A₁G₁线得直线构成。首先点D′₁位于A₁G₁虚线上，并由分数D_1fA来决定位置，换句话说，A₁D′₁的长度等于A₁G₁的长度乘以D_1fA，然后D′₁作为虚线坐标轴的原点来构建虚线坐标轴，点D₁位于虚线坐标轴垂直于线A₁B₁的轴上，D′₁D₁的长度等于A₁G₁乘以分数D_1fv。曲线2以同的方式得到A₂到F₂的点。曲线3由12个控制点来生成喷管的外壁面。

在工程应用中，尽管加工机械可以加工比较尖锐的角，但是尖锐的角往往其结构很容易受到力的破坏而变形。因此在本实施例中，在定子叶片的后缘部分放置一个有限的半径圆，以增强结构强度，防止变形。其细节部分如图7所示，由于后缘曲线会影响尾处流线，这些曲线根据线可由程序自动修改。点G₁和G₂的位置可以通过θ₁和θ₂进行调整，G₁就是A₁B₁延长线与尾缘圆弧上的切点，改变角度θ₁就会改变对应的弧线F₁G₁的长度，进而改变F₁的位置，同理，G₂是A₂B₂延长线与尾缘圆弧的切点，角度θ₂的改变会改变F₂G₂的长度，进而改变F₂的位置。

(三)网格的生成

径流式透平跨音速定叶因较高的出口角度、狭窄的喉部区域和小半径尾缘的存在使其形状结构的复杂性大大提高，同时狭窄的喉部区域还容易造成局部超音速流的阻塞，因此模拟最大的挑战就是获得高质量的网格。

在此实施例中，采用上述建立的定子喷管模型。因为几何模型是二维模型，所以在三维方向上的细节可以省略，同时二维的计算算例可以大大的减少计算资源，做为验证实例十分合适。因模拟计算要求，所以对定子喷嘴结合模型进行封闭，如图2所示，整个定子喷嘴进口和出口处都由直线和曲线进行封闭，构成封闭的计算域，直线和曲线的几何参数点在图中用“●“标注。例如点Xa2、XCte、XCt0e、XeL、Xe、YCte、YCt0构成的曲线是喷嘴的出口封闭线。

获得整个封闭的流体计算域后，对整个流体计算域进行分块处理，总共分成25个块，分块的原则是将边界区域单独划分成块，取边界处的3-5个几何参数点为一个块，每个网格块包括3-5个几何参数点，在图2中每个块由虚线围成。每个块都有名称，例如块U1、U2等。分块结束后，调整块边界节点数目和边界层网格数目，在此实施例中相邻块节点的数目是相同的，例如U1和U2块相邻边界的节点均为16，则U1和U2相邻边界的平行方向上会根据节点划分网格，节点也可以根据设计人员的要求自行在程序文件中更改；此实施例中的边界层网格是5层，最内层的网格高度是0.01mm，增长率是1.5，此处设计人员可以根据自己的需要自行更改，网格的最终结果如图4所示。其四个边界面分别被定义为“进口”、“出口”、“内侧壁”、“外侧壁”，流体从“进口”面流入，经过喷管喉部加速后从“出口”面流出。喷管喉部网格细节展示在图5(a)中，后尾缘边网格分布情况展示在图5(b)中。从图5(a)中可以看出喷管喉部的网格分布情况还是很好的。矩形单元从喉部排列分布到喷管的扩张段，壁面处对网格进行了加密，以便于在仿真时可以根据无量纲壁面距离y+的值在30去选择合适的壁面函数，此处没有进行仿真，所以没有选择壁面函数。使用Roberts聚类函数设置网格聚类，通过预定义的函数变量，使网格具有较好的近壁面行为。从图5(b)可以看出后尾缘部分的网格质量也很好，后尾缘周围的高质量网格可以确保流体尾迹的正确模拟。因为后尾缘边上的流体分离会对流体的出流角度造成影响，进而对下游(转子内)流动结构产生很大的影响。

几何自动调整与网格再生成

定子叶片外形所需的所有的浮动点参数(定子喉部圆弧中心点浮动点XR2和浮动点XR1和3条样条曲线用于控制曲线形状的浮动点)都可以通过改变部分几何参数，达到改变浮动点位置的作用。

表2定叶调整的几何参数

注：周节角指一个定子叶片在圆周中所占的角度，也被称为单个定子通道的角度；θ_C表示尾缘处圆弧对应的中心点和原点所成的直线与水平方向所成的夹角，θ_C如图3所示的双向箭头所示夹角。

由于喷管的收缩部分对流体影响较小，所以仅仅考虑扩张部分的参数变化。如表2所示，选定14个参数构成自变量向量，在设计程序的帮助下，自变量向量自动的更改内部储存值，向量每改变一次，几何模型的浮动点位置便会变动，得到的新的几何模型传送到网格生成器进行网格划分，参数每改变一次，便重新进行一次网格划分。

Claims (8)

1.一种用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法，其特征在于，包括步骤如下：

01.采用分别标定浮动点和固定点的方式进行几何的构建；首先，固定点包括用于形成定叶喷管几何形状和封闭模型的曲线，其几何参数点的位置不使用程序进行修改；其次，浮动点分别设定在喷管的喉部圆弧中心点以及样条曲线的控制点上，在程序中对这些几何参数点进行更改，进而改变定子叶形的几何形状，控制定子圆弧的中心点位置以及圆弧半径的几何参数点；

02.设定几何参数点的允许被修改范围值；

03.依据径流式透平定叶喷管设定的几何参数点，对几何参数点进行分块处理；每个网格块包括3-5个几何参数点，构成块的几何点有三种组合：都是固定点，都是浮动点，浮动点和固定点，修改浮动点时，块也会随着点的移动而改变；将边界处单独划分块，取边界处的3-5个几何参数点为一个块；

04.依据划分的块进行网格划分，进而形成整体的叶形的网格，对每一个块的边界进行节点划分，设置好生成的网格数目，对于边界处的块，进行边界加密的处理，设定好增长率；在块的形状改变时，每个块中的网格依旧可以通过代码设定好的程序去进行网格划分；

05.自动修改几何参数点位置，将修改的所有几何参数点以一维数组的形式进行存储；修改的值在步骤02所述的范围内进行变动；仿真结束之后进行自动修改几何参数点位置操作；

06.网格自动化生成；启动程序命令后，计算机依据写好的程序开始执行，首先对几何参数点进行读入，创建几何模型；然后对模型进行块的划分，最后对每个块进行网格的划分，最终组合成网格；几何参数点的位置改变，并不改变组成块的几何参数点编号；网格的划分方式也不会改变。

2.根据权利要求1所述的用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法，其特征在于，步骤01中，固定点几何参数包括出流角、入口半径、出口半径、定子叶片数目、起始角度。

3.根据权利要求1所述的用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法，其特征在于，步骤01中，浮动点几何参数包括两个喉部圆弧中心点、喉部圆弧半径

、三条样条曲线的控制点，两个喉部圆弧中心点与喉部圆弧半径用以确定两个虚线圆，两个虚线圆的部分圆弧为喷管喉部边界的曲线；样条曲线1、样条曲线2用于形成定叶喷管出口段的流道形状，样条曲线3用于形成喷管的外壁面。

4.根据权利要求3所述的用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法，其特征在于，样条曲线的控制点的调整几何参数包括：样条曲线1第一个点的转角

、样条曲线2第一个点的转角

、喷管喉部半径

、喷管喉部宽度

、喷嘴平均线与出口点径向方向的夹角

、用于确定尾缘中心的

与周节角之比

、后缘中心半径

、C₁点沿A₁G₁线的位置分数

、D₁点沿A₁G₁线的位置分数

、点D₁到直线A₁G₁的垂直距离分数

、C₂点沿A₂G₂线的位置分数

、D₂点沿A₂G₂线的位置分数

、点D₂到直线A₂G₂的垂直距离分数

；

样条曲线1第一个点A₁为两个喉部圆弧中心点连接线与其形成的虚线圆的交点，样条曲线1前两个点A₁和B₁位于虚线圆上，弧线A₁B₁对应的角度为第一个点的转角

，样条曲线1最后一个点G₁为A₁B₁延长线与尾缘圆弧上的切点，样条曲线1第三个点为C₁，C₁位于A₁B₁的延长线上，A₁C₁的长度等于A₁G₁的长度乘以分数

，样条曲线1第四个点为D₁，

的长度等于A₁G₁的长度乘以

，点

位于A₁G₁虚线上，

位于垂直于A₁G₁的线上，

的长度等于A₁G₁乘以分数

；

样条曲线2第一个点A₂也为两个喉部圆弧中心点连接线与其形成的另一个虚线圆的交点，样条曲线2前两个点A₂和B₂位于虚线圆上，弧线A₂B₂对应的角度为第一个点的转角

，样条曲线2最后一个点G₂为A₂B₂延长线与尾缘圆弧上的切点，样条曲线2第三个点为C₂，C₂位于A₂B₂的延长线上，A₂C₂的长度等于A₂G₂的长度乘以分数

，样条曲线2第四个点为D₂，

的长度等于A₂G₂的长度乘以

，点

位于A₂G₂虚线上，

位于垂直于A₂G₂的线上，

的长度等于A₂G₂乘以分数

。

5.根据权利要求1所述的用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法，其特征在于，步骤02中，浮动点允许被修改的范围为原位置的坐标上增加或减少20%。

6.根据权利要求1所述的用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法，其特征在于，步骤03中，整个定子喷嘴进口和出口处都由直线和曲线进行封闭，构成封闭的计算域，获得整个封闭的流体计算域后，对整个流体计算域进行分块处理。

7.根据权利要求1所述的用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法，其特征在于，步骤05中，选定浮动点几何参数构成自变量向量，自变量向量自动的更改内部储存值，向量每改变一次，几何模型的浮动点位置便会变动，得到的新的几何模型传送到网格生成器进行网格划分，参数每改变一次，便重新进行一次网格划分。

8.一种用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成器，其特征在于，包括计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任意一项权利要求所述用于CFD仿真大压比径流式透平跨音速定叶喷管的计算网格自动生成方法的步骤。

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