CN116484772B - 一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质；涉及计算机辅助设计建模技术领域，该方法包括：根据目标叶片段的CFD仿真结果，获取目标叶片段中目标展向网格层入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；根据目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值；根据理想状态和实际状态下目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值获取目标展向网格层对应的展向损失系数。本公开的技术方案能够在保持通流计算精确度的同时，降低损失模型获取过程所耗费的资源及成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及计算机辅助设计建模技术领域，尤其涉及一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质。
背景技术
轴流压气机作为航空发动机的核心部件，其效率对航空发动机的性能起决定性作用；与此同时，基于其设计难度和复杂性，轴流压气机同样也是航空发动机的所有部件中最具挑战性的设计部件之一，其设计方法一直是发动机研制过程中的瓶颈技术。
当前，轴流压气机的设计过程示例性地可以划分为四个阶段：一维初始设计、准三维通流设计、几何叶型构造设计和全三维计算流体动力学（CFD，Computational FluidDynamics）仿真计算，其中，准三维通流设计是整个设计过程中最重要的阶段。在准三维通流设计阶段中，可以通过通流计算获得轴流压气机中每一个叶片段入口和出口气动参数的径向分布情况，从而基于该分布情况在几何叶型构造设计阶段设计任意叶高位置的叶型。
在通流计算过程中，通常会采用经验关系式或实验数据拟合的方式给定损失模型以提高计算的准确度；也就是说，如果没有对轴流压气机进行大量的试验研究和基于统计学意义归纳总结，很难给出准确的损失模型。因此，目前关于通流设计的损失模型获取过程，需要耗费大量的人力及计算资源，成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质；能够在保持通流计算精确度的同时，降低通流设计中损失模型获取过程所耗费的资源及成本。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种通流设计的损失获取方法，所述方法包括：
根据目标叶片段的计算流体动力学CFD仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；其中，所述气动参数包括静压，所述能量参数包括转子焓和静焓，所述运动参数包括圆周速度；
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值；
根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数。
第二方面，本发明实施例提供了一种通流设计的损失获取装置，所述损失获取装置包括：第一获取部分、第二获取部分和第三获取部分；其中，
所述第一获取部分，经配置为根据目标叶片段的计算流体动力学CFD仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；其中，所述气动参数包括静压，所述能量参数包括转子焓和静焓，所述运动参数包括圆周速度；
所述第二获取部分，经配置为根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值；
所述第三获取部分，经配置为根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数。
第三方面，本发明实施例提供了一种计算设备，所述计算设备包括：通信接口，存储器和处理器；各个组件通过总线系统耦合在一起，其中，
所述通信接口，用于在与其他外部设备之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；
所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；
所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行第一方面所述的通流设计的损失获取方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有通流设计的损失获取程序，所述通流设计的损失获取程序被至少一个处理器执行时实现第一方面所述的通流设计的损失获取方法的步骤。
本发明实施例提供了一种通流设计的损失获取方法、装置、设备及介质；从CFD仿真结果的大量数据中选取气动参数、能量参数和运动参数计算获得展向损失系数，并将该损失系数引入后续迭代过程的通流计算，提高了与设计的叶轮模型的匹配度，提升了通流设计阶段进行通流计算的准确度，而且无需通过经验关系式或试验数据拟合给定损失模型，降低了损失模型获取所耗费的人力及计算资源成本；此外，本发明实施例的技术方案避免了直接应用CFD仿真结果的整体数据参与模型修正的过程，降低了计算复杂度和时间。
附图说明
图1为轴流压气机设计过程的示例性流程示意图。
图2为本发明实施例提供的一种通流设计的损失获取方法流程示意图。
图3为本发明实施例提供的叶片块结构示例图。
图4为本发明实施例提供的划分展向网格层的示意图。
图5为本发明实施例提供的示例性的高压压气机几何模型示意图。
图6为本发明实施例提供的一种通流设计的损失获取装置组成示意图。
图7为本发明实施例提供的另一种通流设计的损失获取装置组成示意图。
图8为本发明实施例提供的一种计算设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1，其示出了轴流压气机设计过程的示例性流程，如图1所示，常规的轴流压气机设计过程可以包括：
S11：一维初始设计阶段；
该阶段根据期望的设计指标确定压气机的基本轮廓、压气机级数等基本设计参数；可以理解地，这些基本设计参数将会根据设计过程的展开进行或多或少的改变，以适合于发动机整机对流量、效率、喘振裕度的要求。
S12：准三维通流设计阶段；
该阶段是整个设计过程中非常重要的阶段。在该阶段中，利用S11阶段提供的基本设计参数通过通流计算获得轴流压气机中每一个叶片段入口和出口气动参数的径向分布情况，比如可以包括总静压、总静温等热力学状态参数，以及各叶高位置叶栅进出口速度矢量，从而基于该分布情况在几何叶型构造设计阶段设计任意叶高位置的叶型。当通流设计完成之后，叶片便可以确定其气流的设计。
S13：几何叶型构造设计阶段；
在该阶段中，根据S12阶段所得到的轴流压气机中每一个叶片段入口和出口气动参数的径向分布情况进行S1流面设计，得到各叶高位置的S1流面叶型，并将这些S1流面叶型积叠形成三维叶片。
S14：全三维CFD仿真计算阶段；
在本阶段，通过CFD仿真计算分析获得压气机在设计点与不同转速下的性能与内部流场状况；随后，根据该分析结果判定是否满足期望的设计要求：
若满足，则表示设计完成；
否则，返回至S12阶段对通流计算方法进行修正，直至满足期望的设计要求。
对于图1所示的示例性流程，在S12阶段中，通常会采用流线曲率法进行通流计算，但是这类方法都会采用诸如流动定常、绝热、不考虑流动粘性等假设，这些假设均会降低通流计算的准确性，因此，在计算过程中需要引入损失模型来提高计算准确性。否则，单纯地依靠S14阶段的分析结果对叶轮模型进行修正，会增加设计过程所消耗的时间。
此外，损失模型通常采用经验关系式或试验数据拟合给定，也就是说，如果没有对轴流压气机进行大量的试验研究和基于统计学意义归纳总结，很难给出准确的损失模型，这些试验研究需要耗费大量的人力及计算资源，成本较高。并且，损失模型大都建立在有限的试验数据基础上，当设计叶轮与形成损失模型的试验叶轮相近时，该损失模型的适用性可能较好，否则同样会造成更大的误差，降低通流计算的精确度。
本发明实施例期望提供一种通流设计的损失模型获取方案，利用CFD仿真计算结果中的部分数据形成用于通流计算的损失模型，以提高通流计算精确度，降低整体设计所耗费的资源及成本。
基于此，参见图2，其示出了本发明实施例提供的一种通流设计的损失获取方法，该方法可以包括：
S201：根据目标叶片段的CFD仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；其中，所述气动参数包括静压，所述能量参数包括转子焓和静焓，所述运动参数包括圆周速度；
S202：根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值；
S203：根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数。
在图2所示的技术方案中，需要说明的是，本发明实施例中所述的CFD仿真结果可以是对初次或初步设计的三维叶片进行CFD仿真的仿真结果，也可以是前次迭代设计过程所获得的CFD仿真结果。本发明实施例从CFD仿真结果的大量数据中选取气动参数、能量参数和运动参数计算获得展向损失系数，并将该展向损失系数引入后续迭代过程的通流计算，提高了与设计的叶轮模型的匹配度，提升了通流设计阶段进行通流计算的准确度，而且无需通过经验关系式或试验数据拟合给定损失模型，降低了损失模型获取所耗费的人力及计算资源成本；此外，本发明实施例的技术方案避免了CFD仿真结果的整体数据参与通流计算的修正过程，降低了计算复杂度和时间。
为了更加清楚地阐述本发明实施例所提供的技术方案，本公开可以结合图3所示的叶片块示例进行方案说明，可以理解地，本领域技术人员可以基于图3所示示例将本发明实施例的技术方案应用于轴流压气机中的其他形状的叶片块，本发明实施例对此不作赘述。如图3所示，可以在叶片块的入口处分别设置周向方向、子午线方向以及展向方向，分别对应图3中所标记的i，j，k的箭头。在进行叶片设计过程中，如图4所示，基于展向方向并且沿子午线方向将叶片块划分为多个网格层，比如K个，可以称之为展向网格层，对于每个展向网格层，可以划分为多个网格节点。在通流计算过程中，通常也是根据每个展向网格层分别进行计算，相应地，本发明实施例所提供的展向损失系数，同样也是针对单个展向网格层进行获取；可以理解地，本领域技术人员可以将本发明实施例所提供的技术方案应用于其他展向网格层以获取展向损失系数，在此不做赘述。
基于此，在一些可能的实现方式中，所述根据目标叶片段的CFD仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值，包括：
在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层的入口处及出口处周向方向的网格节点的静压以及质量流量获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的静压平均值；
在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层的入口处及出口处周向方向的网格节点的转子焓、静焓以及质量流量分别获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值和静焓平均值；
在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层的入口处及出口处周向方向的网格节点的角速度和节点半径获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的圆周速度平均值。
结合图3及图4所示的叶片块示例，在一些示例中，继续参见图4，可以将叶片块划分为两个叶片段，如图中所标识的叶片段1和叶片段2，将叶片段1设置为目标叶片段，其出口处与入口处如图4所示，在本发明实施例中，以叶片段1的目标展向网格层为例进行阐述，将叶片段1的所有展向网格层中的第k个展向网格层设置为目标展向网格层。对于该目标展向网格层，从CFD仿真结果中选取入口处及出口处周向方向的网格节点的静压、转子焓、静焓以及角速度，并且选取相应网格节点的质量流量以及节点半径，就能够获得所述目标展向网格层入口处及出口处的静压平均值、转子焓平均值、静焓平均值以及圆周速度平均值。
详细来说，对于目标展向网格层的入口处及出口处的静压平均值，在实施过程中，可以设定目标展向网格层的入口处周向第i个网格节点的静压为，质量流量为；出口处周向第i个网格节点的静压为/>质量流量为/>；分别按照式（1）以及式（2）计算获得目标展向网格层的入口处的静压平均值/>以及目标展向网格层出口处的静压平均值/>。
（1）
（2）
对于目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值和静焓平均值，在实施过程中，可以设定目标展向网格层的入口处周向第i个网格节点的转子焓为，静焓为/>；目标展向网格层出口处周向第i个网格节点的转子焓为/>，静焓为/>；分别按照式（3）、式（4）、式（5）和式（6）计算获得目标展向网格层的入口处的转子焓平均值/>和静焓平均值/>，以及目标展向网格层出口处的转子焓平均值和静焓平均值/>。
（3）
（4）
（5）
（6）
对于所述目标展向网格层的入口处及出口处的圆周速度的平均值，在实施过程中，可以设定目标展向网格层的入口处周向第i个网格节点的角速度为，节点半径为/>；目标展向网格层出口处周向第i个网格节点的角速度为/>，节点半径为/>。首先分别按照式（7）和式（8）获得目标展向网格层的入口处周向第i个网格节点的圆周速度/>以及目标展向网格层出口处周向第i个网格节点的圆周速度；
（7）
（8）
接着，分别根据目标展向网格层的入口处周向第i个网格节点的圆周速度以及目标展向网格层出口处周向第i个网格节点的圆周速度/>，并分别按照式（9）和式（10）计算获得目标展向网格层的入口处及出口处的圆周速度平均值以及/>；
（9）
（10）
其中，N表示目标展向网格层的入口处及出口处周向的网格节点数目。
对于图2所示的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值，包括：
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值以及静压平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值；
根据所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值、圆周速度平均值以及质量流量的平均熵值获取所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值；
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值以及质量流量的平均熵值获取所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值。
对于上述实现方式，在一些示例中，所述根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值以及静压平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值，包括：
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值；
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静压平均值以及静温平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值。
结合前述详细示例，具体来说，首先，利用所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值以及所述目标展向网格层出口处的静焓平均值/>，分别按照以及/>获取所述目标展向网格层的入口处的静温平均值/>以及所述目标展向网格层出口处的静温平均值/>。
接着，利用所述目标展向网格层的入口处的静压平均值以及所述目标展向网格层的入口处的静温平均值/>，按照下式计算获得所述目标展向网格层的入口处的质量流量的平均熵值/>：
。
然后，类似地，利用所述目标展向网格层出口处的静压平均值以及所述目标展向网格层出口处的静温平均值/>，按照下式计算获得所述目标展向网格层出口处的质量流量的平均熵值/>：
。
最后，需要说明的是，在上述计算式中，表示定压比热，R表示气体常数，这两个参数与气体常数与流体的介质有关，通常可以由实验测量获取，在计算过程中可以视为已知量进行使用；/>表示相对静温，/>表示相对静压，这两个参数值通常分别表示标准状况（STP，Standard Temperature and Pressure）下的数值，具体为0摄氏度（℃）以及101325帕（Pa）。
对于上述实现方式，在一些示例中，所述根据所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值、圆周速度平均值以及质量流量的平均熵值获取所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值，包括：
根据所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值、圆周速度平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值；
根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值以及所述目标展向网格层的入口处的质量流量的平均熵值，获取所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值。
结合前述详细示例，具体来说，首先，利用所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值以及所述目标展向网格层的入口处的圆周速度平均值/>，按照获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值/>；
接着，根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值以及所述目标展向网格层的入口处的质量流量的平均熵值/>获取所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值/>：
。
可以理解地，在具体实施过程中，如需获取理想状态下所述目标展向网格层出口处转子焓对应的静压值，同样可以按照上述具体过程进行，首先按照获取理想状态下所述目标展向网格层的出口处的静温平均值/>；随后，按照/>获取所述理想状态下所述目标展向网格层出口处转子焓对应的静压值/>。
对于上述实现方式，在一些示例中，所述根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值以及质量流量的平均熵值获取所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值，包括：
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值分别获取实际状况下所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值；
根据所述实际状况下所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值以及所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值分别获取所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值。
结合前述详细示例，具体来说，首先，利用所述目标展向网格层的入口处的转子焓平均值以及目标展向网格层出口处的转子焓平均值/>，分别按照以及/>获取实际状况下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值/>以及实际状况下所述目标展向网格层出口处的静温平均值/>。
接着，根据所述实际状况下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值以及所述目标展向网格层的入口处的质量流量的平均熵值/>获取所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值/>：
。
随后，根据所述实际状况下所述目标展向网格层出口处的静温平均值以及所述目标展向网格层的出口处的质量流量的平均熵值/>获取所述实际状态下所述目标展向网格层出口处转子焓对应的静压值/>：
。
对于图2所示的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数，包括：
根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处及出口处转子焓对应的静压值，按照下式获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数：
其中，表示理想状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值，/>表示所述实际状态下所述目标展向网格层的入口处转子焓对应的静压值，表示所述实际状态下所述目标展向网格层出口处转子焓对应的静压值。
基于上述技术方案及其实现方式和示例，在一些示例中，在获得各展向网格层对应的展向损失系数之后，所述方法还包括：将所述目标叶片段的各展向网格层对应的展向损失系数导入至下次迭代过程的通流设计阶段的通流计算过程。
对于上述示例，具体来说，压气机的三维设计过程需要迭代地对整体模型进行修正和优化才能够最终设计获得满足期望的设计要求的整体模型，而在每次迭代过程中，通常是直接利用CFD仿真结果的整体数据对整体模型进行修正和优化，而CFD仿真结果通常包含了大量类型的数据，每次修正和优化过程需要涉及CFD仿真结果中几乎所有的数据，因此，直接利用CFD仿真结果的整体数据对模型进行修正和优化过程需要耗费大量的计算资源和时间成本。而本发明实施例将前述技术方案所得到的展向损失系数导入后续迭代过程中的通流计算过程，直至获得符合设计指标的通流计算结果。结合后续的对比示例，根据该通流计算结果设计整体模型与直接应用CFD仿真结果的整体数据修正整体模型相比，结果相似度较高，从而避免了直接应用CFD仿真结果的整体数据参与模型修正的过程，降低了计算复杂度和时间，提高了设计效率。
对于上述技术方案及其实现方式和示例，为了阐述本发明实施例技术方案的效果，以图5所示的2级高压压气机为例提供对比示例，该示例的设计目标参数如表1所示：
| 设计流量 | 入口总压 | 入口总温 | 转速 | 绝对进气角 | 总-总压比 | 等熵总-总效率 | 压力级数 |
| 54.48kg/s | 427kPa | 414K | 10500rpm | 16° | 1.6 | ≥86% | 2 |
表1
通过表1的设计目标参数，经过初步设计获得如图5所示的2级压气机三维模型之后，通过CFD进行初次或初步仿真，并从初次或初步的CFD仿真结果中选择气动参数、能量参数和运动参数，并且按照本发明实施例的技术方案生成展向损失系数以进入后续的通流计算过程（以下简称本方案），相较于常规方案中仅利用CFD仿真结果的整体数据进行模型设计修正和优化的技术方案（以下简称CFD仿真方案），本方案仅需要2分钟即可获得准确的计算结果，而通常来说CFD仿真方案由于涉及参数计算量较多，根据压气机级数的不同需要数个小时才能获得一次仿真结果，由此可以看出，本方案极大地加快了设计效率。
另外，由于CFD仿真方案具有较高的可信度，因此，以CFD仿真方案的计算结果作为比较的基准，对比本方案以及不考虑出入口相关参数损失情况的无损失模型修正后通流计算方案，计算结果如表2所示：
| 计算方式 | 总压比 | 总效率 | 质量流量 |
| CFD仿真方案 | 1.596 | 82.33 | 53.247 |
| 本方案 | 1.62 | 82.7 | 54.367 |
| 无损失模型修正后通流计算方案 | 1.74 | 92.4 | 58.287 |
表2
从表2的计算结果可以看出，本方案与CFD仿真方案的结果相近，能够替换原本CFD仿真过程满足工程需求，而无损失模型修正后通流计算方案的计算结果明显失真，无法使用。
基于前述技术方案相同的发明构思，参见图6，其示出了本发明实施例提供的一种通流设计的损失获取装置60，所述损失获取装置60包括：第一获取部分601、第二获取部分602和第三获取部分603；其中，
所述第一获取部分601，经配置为根据目标叶片段的计算流体动力学CFD仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；其中，所述气动参数包括静压，所述能量参数包括转子焓和静焓，所述运动参数包括圆周速度；
所述第二获取部分602，经配置为根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值；
所述第三获取部分603，经配置为根据所述理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数。
在一些示例中，所述第一获取部分601，经配置为：
在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层入口处及出口处周向方向的网格节点的静压以及质量流量获取所述目标展向网格层入口处及出口处的静压平均值；
在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层入口处及出口处周向方向的网格节点的转子焓、静焓以及质量流量分别获取所述目标展向网格层入口处及出口处的转子焓平均值和静焓平均值；
在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层入口处及出口处周向方向的网格节点的角速度和节点半径获取所述目标展向网格层入口处及出口处的圆周速度平均值。
在一些示例中，所述第二获取部分602，经配置为：
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值以及静压平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值；
根据所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值、圆周速度平均值以及质量流量的平均熵值获取所述理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值；
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值以及质量流量的平均熵值获取所述实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值。
在一些示例中，所述第二获取部分602，经配置为：
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值；
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静压平均值以及静温平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值。
在一些示例中，所述第二获取部分602，经配置为：
根据所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值、圆周速度平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值；
根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值以及所述目标展向网格层的入口处的质量流量的平均熵值，获取所述理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值。
在一些示例中，所述第二获取部分602，经配置为：
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值分别获取实际状况下所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值；
根据所述实际状况下所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值以及所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值分别获取所述实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值。
在一些示例中，所述第三获取部分603，经配置为：
根据所述理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值，按照下式获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数：
其中，表示理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值，/>表示所述实际状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值，表示所述实际状态下所述目标展向网格层出口处转子焓对应的静压值。
在一些示例中，参见图7，所述损失获取装置60，还包括导入部分604，用于将所述目标叶片段的各展向网格层对应的展向损失系数导入至下次迭代过程的通流设计阶段的通流计算过程。
可以理解地，在本实施例中，“部分”可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等，当然也可以是单元，还可以是模块也可以是非模块化的。
另外，在本实施例中的各组成部分可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或processor（处理器）执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM， Read Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
因此，本实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有通流设计的损失获取程序，所述通流设计的损失获取程序被至少一个处理器执行时实现上述技术方案中所述通流设计的损失获取方法的步骤。
根据上述通流设计的损失获取装置60以及计算机存储介质，参见图8，其示出了本发明实施例提供的一种能够实施上述通流设计的损失获取装置60的计算设备80的具体硬件结构，该计算设备80可以为无线装置、移动或蜂窝电话（包含所谓的智能电话）、个人数字助理（PDA）、视频游戏控制台（包含视频显示器、移动视频游戏装置、移动视频会议单元）、膝上型计算机、桌上型计算机、电视机顶盒、平板计算装置、电子书阅读器、固定或移动媒体播放器，等。计算设备80包括：通信接口801，存储器802和处理器803；各个组件通过总线系统804耦合在一起。可理解，总线系统804用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统804除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图8中将各种总线都标为总线系统804。其中，
所述通信接口801，用于在与其他外部设备之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；
所述存储器802，用于存储能够在所述处理器803上运行的计算机程序；
所述处理器803，用于在运行所述计算机程序时，执行上述技术方案中所述通流设计的损失获取方法的步骤。
可以理解，本发明实施例中的存储器802可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、可编程只读存储器（Programmable ROM，PROM）、可擦除可编程只读存储器（Erasable PROM，EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（Electrically EPROM，EEPROM）或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器（Static RAM，SRAM）、动态随机存取存储器（Dynamic RAM，DRAM）、同步动态随机存取存储器（Synchronous DRAM，SDRAM）、双倍数据速率同步动态随机存取存储器（Double Data RateSDRAM，DDRSDRAM）、增强型同步动态随机存取存储器（Enhanced SDRAM，ESDRAM）、同步连接动态随机存取存储器（Synchlink DRAM，SLDRAM）和直接内存总线随机存取存储器（DirectRambus RAM，DRRAM）。本文描述的系统和方法的存储器802旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
而处理器803可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器803中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器803可以是通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器802，处理器803读取存储器802中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路（ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC）、数字信号处理器（Digital Signal Processing，DSP）、数字信号处理设备（DSP Device，DSPD）、可编程逻辑设备（Programmable LogicDevice，PLD）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块（例如过程、函数等） 来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
可以理解地，上述通流设计的损失获取装置60以及计算设备80的示例性技术方案，与前述通流设计的损失获取方法的技术方案属于同一构思，因此，上述对于通流设计的损失获取装置60以及计算设备80的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见前述通流设计的损失获取方法的技术方案的描述。本发明实施例对此不做赘述。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种通流设计的损失获取方法，其特征在于，所述方法包括：
根据目标叶片段的计算流体动力学CFD仿真结果中目标展向网格层的入口处及出口处周向方向的网格节点的仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；其中，所述气动参数包括静压，所述能量参数包括转子焓和静焓，所述运动参数包括圆周速度；
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值；
根据所述理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标叶片段的CFD仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值，包括：
在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层入口处及出口处周向方向的网格节点的静压以及质量流量获取所述目标展向网格层入口处及出口处的静压平均值；
在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层入口处及出口处周向方向的网格节点的转子焓、静焓以及质量流量分别获取所述目标展向网格层入口处及出口处的转子焓平均值和静焓平均值；
在目标叶片段的CFD仿真结果中，利用所述目标展向网格层入口处及出口处周向方向的网格节点的角速度和节点半径获取所述目标展向网格层入口处及出口处的圆周速度平均值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值，包括：
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值以及静压平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值；
根据所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值、圆周速度平均值以及质量流量的平均熵值获取所述理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值；
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值以及质量流量的平均熵值获取所述实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值以及静压平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值，包括：
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静焓平均值对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值；
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的静压平均值以及静温平均值，对应获取所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值、圆周速度平均值以及质量流量的平均熵值获取所述理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值，包括：
根据所述目标展向网格层的入口处的静焓平均值、圆周速度平均值获取理想状态下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值；
根据所述理想状态下所述目标展向网格层的入口处的静温平均值以及所述目标展向网格层的入口处的质量流量的平均熵值，获取所述理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值以及质量流量的平均熵值获取所述实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值，包括：
根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的转子焓平均值分别获取实际状况下所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值；
根据所述实际状况下所述目标展向网格层的入口处及出口处的静温平均值以及所述目标展向网格层的入口处及出口处的质量流量的平均熵值分别获取所述实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述目标叶片段的各展向网格层对应的展向损失系数导入至下次迭代过程的通流设计阶段的通流计算过程。
8.一种通流设计的损失获取装置，其特征在于，所述损失获取装置包括：第一获取部分、第二获取部分和第三获取部分；其中，
所述第一获取部分，经配置为根据目标叶片段的计算流体动力学CFD仿真结果中目标展向网格层的入口处及出口处周向方向的网格节点的仿真结果，获取所述目标叶片段中目标展向网格层入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值；其中，所述气动参数包括静压，所述能量参数包括转子焓和静焓，所述运动参数包括圆周速度；
所述第二获取部分，经配置为根据所述目标展向网格层的入口处及出口处的气动参数、能量参数和运动参数的平均值获取理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值；
所述第三获取部分，经配置为根据所述理想状态下所述目标展向网格层入口处转子焓对应的静压值以及所述实际状态下所述目标展向网格层入口处及出口处转子焓对应的静压值获取所述目标展向网格层对应的展向损失系数。
9.一种计算设备，其特征在于，所述计算设备包括：通信接口，存储器和处理器；各个组件通过总线系统耦合在一起，其中，
所述通信接口，用于在与其他外部设备之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；
所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；
所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行权利要求1至7任一项所述的通流设计的损失获取方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有通流设计的损失获取程序，所述通流设计的损失获取程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的通流设计的损失获取方法的步骤。
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| GR01 | Patent grant | ||
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