CN117688696A - 径流式离心叶轮的失速评估方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种径流式离心叶轮的失速评估方法,涉及计算机技术领域。该径流式离心叶轮的失速评估方法包括:获取径流式离心叶轮对应的一维设计参数;根据一维设计参数确定径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标;通过失速估计指标确定各核心部件的局部失速估计结果;基于局部失速估计结果确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。本公开实施例的技术方案可以有效提升失速估计效率,降低失速估计难度,同时由于在一维设计阶段即可实现对径流式离心叶轮的失速估计,可以有效提升径流式离心叶轮的设计效率,降低径流式离心叶轮在设计阶段的工作量。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域,具体而言,涉及一种径流式离心叶轮的失速评估方法。
背景技术
径流式离心机械是工业领域的重要设备,广泛用于各种工艺流程中,用来输送空气、水等各种工艺流体或者混合流体。径流式离心机械有着轴流机械无法相比的优点,其结构简单、制造成本低、尤其是在小体积流量应用场合有着其重要的地位。径流式离心机械失速状况的精准预测一直是性能预估中最重要的性能指标之一。
目前,相关的径流式离心叶轮的失速预测方案中,一般是在径流式离心叶轮的三维流体仿真阶段进行失速预测,但是,在三维流体仿真阶段进行失速预测,需要耗费较长的时间,计算量大,并且如果在三维流体仿真阶段发现失速问题,则需要返回一维设计阶段和准三维设计阶段重新修改设计数据,修改工作量大,径流式离心叶轮的设计效率较低。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开实施例的目的在于提供一种径流式离心叶轮的失速评估方法、径流式离心叶轮的失速评估装置、电子设备以及计算机可读存储介质,进而能够在一维设计阶段实现径流式离心叶轮的失速估计预测,降低失速估计难度,提升失速估计效率,同时,有效提升径流式离心叶轮的设计效率,降低径流式离心叶轮在设计阶段的工作量。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开实施例的第一方面,提供了一种径流式离心叶轮的失速评估方法,包括:获取所述径流式离心叶轮对应的一维设计参数;根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标;通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果;基于所述局部失速估计结果确定所述径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述基于所述局部失速估计结果确定所述径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果,包括:若任一所述局部失速估计结果为所述核心部件失速,则确定所述全局失速估计结果为所述径流式离心叶轮失速;或者若所有所述局部失速估计结果为所述核心部件正常,则确定所述全局失速估计结果为所述径流式离心叶轮正常。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述核心部件包括叶轮,所述失速估计指标包括叶轮入口失速冲角;所述根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,包括:根据所述一维设计参数确定所述叶轮的叶轮入口叶顶马赫数;获取预设的冲角修正系数,并通过所述叶轮入口叶顶马赫数和所述冲角修正系数确定所述叶轮的叶轮入口失速冲角。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果,包括:获取所述径流式离心叶轮对应的叶轮入口设计冲角;若所述叶轮入口设计冲角大于所述叶轮入口失速冲角,则确定所述叶轮的局部失速估计结果为叶轮失速。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述核心部件包括无叶扩压器,所述失速估计指标包括扩压器入口失速气流角;所述根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,包括:获取预设的气流角修正系数和气流角变化率修正系数;根据所述一维设计参数中的扩压器入口宽度、扩压器入口半径、扩压器出入口半径比和所述气流角修正系数确定入口理想气流角;根据所述扩压器出入口半径比和所述气流角变化率修正系数确定入口气流角量化率;通过所述入口理想气流角和所述入口气流角量化率确定所述无叶扩压器的扩压器入口失速气流角。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果,包括:获取所述径流式离心叶轮对应的扩压器入口设计气流角;若所述扩压器入口设计气流角大于所述扩压器入口失速气流角,则确定所述无叶扩压器的局部失速估计结果为无叶扩压器失速。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述核心部件包括楔形扩压器,所述失速估计指标包括无叶空间段扩压和通道段扩张角变化量;所述根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,包括:根据所述一维设计参数中的喉口静压、扩压器入口静压和扩压器入口总压确定所述无叶空间段扩压;获取预设的扩张角计算修正因子,并根据所述扩张角计算修正因子和所述一维设计参数中的喉口纵横比、喉口阻塞系数、喉口马赫数、扩张角确定所述通道段扩张角变化量。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果,包括:获取预设的扩压阈值;若所述无叶空间段扩压大于所述扩压阈值,则确定所述楔形扩压器的无叶空间段失速;若所述通道段扩张角变化量为正值,则确定所述楔形扩压器的通道段失速;在所述无叶空间段或者所述通道段中任一者的失速估计结果为失速时,确定所述楔形扩压器的局部失速估计结果为楔形扩压器失速。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述核心部件包括蜗壳,所述失速估计指标包括压力恢复系数;所述根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,包括:根据所述一维设计参数中的蜗壳喉口静压、蜗壳入口静压、蜗壳入口总压确定所述压力恢复系数。
在本公开的一些示例实施例中,基于前述方案,所述通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果,包括:获取预设的压力恢复系数阈值;若所述压力恢复系数大于所述压力恢复系数阈值,则确定所述蜗壳的局部失速估计结果为蜗壳失速。
根据本公开实施例的第二方面,提供了一种径流式离心叶轮的失速评估装置,包括:一维设计参数获取模块,用于获取所述径流式离心叶轮对应的一维设计参数;失速估计指标确定模块,用于根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标;局部失速估计结果确定模块,用于通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果;全局失速估计结果确定模块,用于基于所述局部失速估计结果确定所述径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。
根据本公开实施例的第三方面,提供了一种电子设备,包括:处理器;以及存储器,所述存储器上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现第一方面中的径流式离心叶轮的失速评估方法。
根据本公开实施例的第四方面,提供一种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第一方面中的径流式离心叶轮的失速评估方法。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开的示例实施例中的径流式离心叶轮的失速评估方法,可以获取径流式离心叶轮对应的一维设计参数,并根据一维设计参数确定径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,进而可以通过失速估计指标确定各核心部件的局部失速估计结果,并基于局部失速估计结果确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。一方面,通过径流式离心叶轮对应的一维设计参数确定失速估计指标,进而通过失速估计指标确定全局失速估计结果,能够在一维设计阶段实现径流式离心叶轮的失速估计预测,降低失速估计难度,提升失速估计效率,同时,在一维设计阶段发现设计可能会导致径流式离心叶轮失速时,及时调整设计参数,避免相关技术方案中在三维流体仿真阶段发现失速问题需要多个设计阶段全部重新修改的问题,有效提升径流式离心叶轮的设计效率,降低径流式离心叶轮在设计阶段的工作量;另一方面,通过一维设计参数确定径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,进而确定各核心部件的局部失速估计结果,然后通过各核心部件的局部失速估计结果确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果,相比于相关技术方案中对整个径流式离心叶轮进行三维流体仿真确定全局失速估计结果,可以有效降低失速估计的难度,降低计算量,缩短失速估计所需要耗费的时间,进一步提升失速估计效率,同时通过确定各核心部件的局部失速估计结果,可以知晓出现失速问题的核心部件,并针对出现失速问题的核心部件进行设计参数调整即可,可以有效缩短径流式离心叶轮在设计阶段的修改调整周期,减少修改调整设计参数所需要的工作量。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了可以应用本公开实施例的一种径流式离心叶轮的失速评估方法及装置的示例性应用环境的系统架构的示意图。
图2示意性示出了根据本公开的一些实施例的径流式离心叶轮的失速评估方法的流程示意图。
图3示意性示出了根据本公开的一些实施例的确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果的流程示意图。
图4示意性示出了根据本公开的一些实施例的径流式离心叶轮的失速评估装置的组成示意图。
图5示意性示出了根据本公开的一些实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
图6示意性示出了根据本公开的一些实施例的计算机可读存储介质的示意图。
在附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本说明书范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
此外,附图仅为示意性图解,并非一定是按比例绘制。附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
图1示出了可以应用本公开实施例的一种径流式离心叶轮的失速评估方法及装置的示例性应用环境的系统架构的示意图。
如图1所示,系统架构100可以包括台式计算机101、便携式计算机102、智能手机103等终端设备中的一个或多个,网络104和服务器105。网络104用以在终端设备和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型,例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。终端设备可以是各种具有数据处理功能的电子设备,该电子设备上具有显示屏,该显示屏用于向用户展示局部失速估计结果或者全局失速估计结果,包括但不限于上述的台式计算机、便携式计算机、智能手机等等。应该理解,图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要,可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。比如服务器105可以是多个服务器组成的服务器集群等。
本公开实施例所提供的径流式离心叶轮的失速评估方法一般可以由终端设备执行,相应地,径流式离心叶轮的失速评估装置一般设置于终端设备中。但本领域技术人员容易理解的是,本公开实施例所提供的径流式离心叶轮的失速评估方法也可以由服务器105执行,相应的,径流式离心叶轮的失速评估装置也可以设置于服务器105中,本示例性实施例中对此不做特殊限定。
此外,应当理解的是,本公开实施方式的径流式离心叶轮的失速评估方法可以配置成软件模块。在一些实施场景中,本公开的径流式离心叶轮的失速评估方案可以单独部署,以实现不同类型的径流式离心叶轮的失速估计。在另一些实施场景中,本公开的径流式离心叶轮的失速评估方案可以部署在其他软件内,作为该软件的一个功能模块,如部署在叶轮机械的分析软件中,本公开对于径流式离心叶轮的失速评估方法的应用方式不做特别限制。
在本示例实施例中,首先提供了一种径流式离心叶轮的失速评估方法,该径流式离心叶轮的失速评估方法可以应用于图1中的终端设备或者服务器,本示例实施例对此不做特殊限定,下面以终端设备执行该方法为例进行说明。
图2示意性示出了根据本公开的一些实施例的径流式离心叶轮的失速评估方法流程的示意图。参考图2所示,该径流式离心叶轮的失速评估方法可以包括以下步骤:
步骤S210,获取所述径流式离心叶轮对应的一维设计参数;
步骤S220,根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标;
步骤S230,通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果;
步骤S240,基于所述局部失速估计结果确定所述径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。
根据本公开中的径流式离心叶轮的失速评估方法,一方面,通过径流式离心叶轮对应的一维设计参数确定失速估计指标,进而通过失速估计指标确定全局失速估计结果,能够在一维设计阶段实现径流式离心叶轮的失速估计预测,降低失速估计难度,提升失速估计效率,同时,在一维设计阶段发现设计可能会导致径流式离心叶轮失速时,及时调整设计参数,避免相关技术方案中在三维流体仿真阶段发现失速问题需要多个设计阶段全部重新修改的问题,有效提升径流式离心叶轮的设计效率,降低径流式离心叶轮在设计阶段的工作量;另一方面,通过一维设计参数确定径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,进而确定各核心部件的局部失速估计结果,然后通过各核心部件的局部失速估计结果确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果,相比于相关技术方案中对整个径流式离心叶轮进行三维流体仿真确定全局失速估计结果,可以有效降低失速估计的难度,降低计算量,缩短失速估计所需要耗费的时间,进一步提升失速估计效率,同时通过确定各核心部件的局部失速估计结果,可以知晓出现失速问题的核心部件,并针对出现失速问题的核心部件进行设计参数调整即可,可以有效缩短径流式离心叶轮在设计阶段的修改调整周期,减少修改调整设计参数所需要的工作量。
下面,将对本示例实施例中的径流式离心叶轮的失速评估方法进行进一步的说明。
在步骤S210中,获取所述径流式离心叶轮对应的一维设计参数。
在本公开一示例实施例中,一维设计参数是指在一维设计阶段基于径流式离心叶轮的工作特点以及期望达到的工作性能所设计的、能够构建得到径流式离心叶轮模型的基础参数,例如,一维设计参数可以是叶轮叶片数量、叶片尺寸、叶轮入口冲角、扩压器入口宽度、扩压器入口半径、扩压器入口气流角等构建得到径流式离心叶轮模型的基础参数,当然,一维设计参数还可以是其他类型的、构建径流式离心叶轮模型的基础参数,具体可以根据径流式离心叶轮的类型以及实际应用场景自定义设置,本示例实施例对此不做特殊限定。
可以提供径流式离心叶轮对应的一维设计界面,由用户在一维设计界面输入一维设计参数,当然,也可以由用户编辑好径流式离心叶轮对应的一维设计参数文件后,通过当前所需要进行失速估计的径流式离心叶轮的标识信息获取相应的一维设计参数文件,解析得到该径流式离心叶轮对应的一维设计参数,本示例实施例对于一维设计参数的获取方式不做特殊限定。
在步骤S220中,根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标。
在本公开一示例实施例中,核心部件是指构成径流式离心叶轮并实现主要功能的相关部件,例如,径流式离心叶轮的核心部件可以是叶轮,也可以是扩压器,当然,还可以是蜗壳,本示例实施例对于径流式离心叶轮的核心部件的类型不做特殊限定。
失速估计指标是指基于一维设计参数以及相关经验所确定的用于评估核心部件是否出现失速问题的数据,例如,核心部件是叶轮时,失速估计指标可以是叶轮入口冲角的临界值,在设计的叶轮入口冲角超过该临界值时可以认为叶轮失速;核心部件是扩压器时,失速估计指标可以是入口气流角的临界值或者扩压、扩张角变化量等参数;核心部件是蜗壳时,失速估计指标可以是压力恢复系数,当然,失速估计指标的类型和核心部件的类型相关,此处仅是示意性举例说明,并不应对本示例实施例造成任何特殊限定。
在步骤S230中,通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果。
在本公开一示例实施例中,局部失速估计结果是指各核心部件的失速估计结果,在通过一维设计参数计算得到各核心部件的失速估计指标之后,可以通过各核心部件的失速估计指标对核心部件进行失速估计,从而得到各核心部件所对应的失速估计结果,即局部失速估计结果。
在步骤S240中,基于所述局部失速估计结果确定所述径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。
在本公开一示例实施例中,全局失速估计结果是指径流式离心叶轮的失速估计结果,在得到各核心部件的局部失速估计结果之后,可以通过局部失速估计结果确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果,例如,在任一核心部件的局部失速估计结果为该核心部件失速后,可以认为该径流式离心叶轮可能出现失速,此时可以认为径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果为径流式离心叶轮失速;在所有核心部件的局部失速估计结果为核心部件正常后,可以认为该径流式离心叶轮正常,此时可以认为径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果为径流式离心叶轮正常。
通过各核心部件的局部失速估计结果确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果,相比于相关技术方案中对整个径流式离心叶轮进行三维流体仿真确定全局失速估计结果,可以有效降低失速估计的难度,降低计算量,缩短失速估计所需要耗费的时间,进一步提升失速估计效率,同时通过确定各核心部件的局部失速估计结果,可以知晓出现失速问题的核心部件,并针对出现失速问题的核心部件进行设计参数调整即可,可以有效缩短径流式离心叶轮在设计阶段的修改调整周期,减少修改调整设计参数所需要的工作量。
下面,对步骤S210至步骤S240中的内容进行详细说明。
在本公开一示例实施例中,核心部件可以包括叶轮,此时,叶轮的失速估计指标可以包括叶轮入口失速冲角;可以通过以下步骤实现根据一维设计参数确定径流式离心叶轮的叶轮对应的失速估计指标:
可以根据一维设计参数确定叶轮的叶轮入口叶顶马赫数,获取预设的冲角修正系数,并通过叶轮入口叶顶马赫数和冲角修正系数确定叶轮的叶轮入口失速冲角。
对于径流式离心叶轮而言,保持转速不变,当排气阀关小、从而流量也减小到一定程度时,流体的轴向分速度亦随之减小,冲角加大,当冲角增大到一定程度,叶片背部将产生气流分离现象即发生失速,如果不及时采取措施,流量继续减小,将会导致叶轮发生喘振,喘振将会对叶轮的结构产生极大的危害,因此,可以将叶轮入口失速冲角作为判断叶轮入口失速判断的失速估计指标,可以快速准确实现对叶轮的失速估计。
可以通过一维设计参数获取叶轮叶片尺寸以及期望转速等参数确定叶轮入口的切向速度和旋转速度,进而确定叶顶速度,可以通过一维设计参数获取径流式离心叶轮在使用时的气体温度、压力和摩尔质量等参数计算得到当前声速,然后可以根据叶顶速度和当前声速确定叶轮的叶轮入口叶顶马赫数。
举例而言,可以通过关系式(1)确定叶轮的叶轮入口失速冲角:
(1)
其中,可以表示叶轮的叶轮入口失速冲角,/>可以表示叶轮入口叶顶马赫数,/>、/>、/>可以表示预设的冲角修正系数,可选的,/>的取值范围可以设置为40~45,的取值范围可以设置为-45~ -50,/>的取值范围可以设置为10~15,通过以上取值范围的冲角修正系数/>、/>、/>,可以有效提升叶轮入口失速冲角的准确性,进而保证叶轮的失速估计结果的准确性。
可选的,在确定得到叶轮的失速估计指标即叶轮入口失速冲角之后,可以从一维设计参数中获取径流式离心叶轮对应的叶轮入口设计冲角,在检测到叶轮入口设计冲角大于叶轮入口失速冲角时,此时可以认为叶轮入口发生失速,因此,可以确定叶轮的局部失速估计结果为叶轮失速。在确定叶轮的局部失速估计结果为叶轮失速时,可以结合叶轮的失速估计指标以及叶轮入口设计冲角快速实现对一维设计参数的修改调整,减少设计阶段修改调整的工作量,进而可以提升径流式离心叶轮的设计效率。
通过一维设计参数确定的叶轮入口失速冲角,结合叶轮的叶轮入口设计冲角,可以在保证叶轮失速估计结果的准确性的同时,由于计算量小,可以有效提升叶轮的失速估计效率。
在本公开一示例实施例中,核心部件可以包括扩压器,在不同的径流式离心叶轮中扩压器的类型可以不同,例如,径流式离心叶轮的压比要求小于2.5时,扩压器可以采用无叶扩压器,径流式离心叶轮的压比要求大于4.5时,扩压器可以是楔形扩压器,当然,还可以是其他类型的扩压器,具体可以根据实际需求设计不同的扩压器,本示例实施例对此不做特殊限定。
可选的,径流式离心叶轮的核心部件可以是无叶扩压器,相应的,无叶扩压器的失速估计指标可以包括扩压器入口失速气流角;可以通过以下步骤实现根据一维设计参数确定无叶扩压器的失速估计指标,具体包括:
可以获取预设的气流角修正系数和气流角变化率修正系数,并根据一维设计参数中的扩压器入口宽度、扩压器入口半径、扩压器出入口半径比和气流角修正系数确定入口理想气流角,以及根据扩压器出入口半径比和气流角变化率修正系数确定入口气流角量化率,进而可以通过入口理想气流角和入口气流角量化率确定无叶扩压器的扩压器入口失速气流角。
无叶扩压器由于没有叶片的约束,流体进入到无叶扩压器内,由于面积越来越大,子午流动速度越来越小,以至于子午流动速度为零,此时由于逆压的作用,则在无叶扩压器产生回流。而影响子午流动速度的主要因素为无叶扩压器的入口气流角,因此,可以将扩压器入口失速气流角作为无叶扩压器的失速估计指标。
举例而言,可以通过关系式(2)确定无叶扩压器的扩压器入口失速气流角:
(2)
其中,可以表示无叶扩压器的扩压器入口失速气流角,/>可以表示入口理想气流角,/>可以表示入口气流角量化率,/>可以表示雷诺数。
可以通过关系式组(3)确定入口理想气流角:
(3)
其中,可以表示入口理想气流角,/>和/>可以表示中间气流角参数,/>可以表示扩压器入口宽度,/>可以表示扩压器入口半径,/>可以表示扩压器出入口半径比,/>=/>//>,/>可以表示扩压器出口半径,/>、/>、/>、/>、/>和/>可以表示气流角修正系数。可选的,/>的取值范围可以设置为10~15、/>的取值范围可以设置为80~90、/>的取值范围可以设置为-30~ -35、/>的取值范围可以设置为10~15、/>的取值范围可以设置为80~90和的取值范围可以设置为-50~ -60,通过以上取值范围的气流角修正系数/>、/>、/>、/>、和/>,可以有效提升入口理想气流角的准确性,进而保证无叶扩压器的失速估计结果的准确性。
可以通过关系式组(4)确定入口气流角量化率:
(4)
其中,可以表示入口气流角量化率,/>和/>可以表示中间入口气流角变化率,/>可以表示扩压器入口宽度,/>可以表示扩压器入口半径,/>可以表示扩压器出入口半径比,/>=/>//>,/>可以表示扩压器出口半径,/>、/>、/>和/>可以表示气流角变化率修正系数。可选的,/>的取值范围可以设置为25~30、/>的取值范围可以设置为-10~ -15、/>的取值范围可以设置为40~45和/>的取值范围可以设置为-20~ -25,通过以上取值范围的气流角变化率修正系数/>、/>、/>和/>,可以有效提升入口气流角量化率的准确性,进而保证无叶扩压器的失速估计结果的准确性。
可选的,在确定无叶扩压器的扩压器入口失速气流角之后,可以从一维设计参数中获取径流式离心叶轮对应的扩压器入口设计气流角,在检测到扩压器入口设计气流角大于扩压器入口失速气流角时,则可以确定无叶扩压器的局部失速估计结果为无叶扩压器失速。在确定无叶扩压器发生失速后,可以结合无叶扩压器的失速估计指标即扩压器入口失速气流角和扩压器入口设计气流角,快速实现对一维设计参数的修改调整,减少设计阶段修改调整的工作量,进而可以提升径流式离心叶轮的设计效率。
通过一维设计参数确定的扩压器入口失速气流角,结合无叶扩压器的扩压器入口设计气流角,可以在保证无叶扩压器失速估计结果的准确性的同时,由于计算量小,可以有效提升无叶扩压器的失速估计效率。
可选的,核心部件可以是楔形扩压器,相应的,楔形扩压器的失速估计指标可以是无叶空间段扩压和通道段扩张角变化量;可以通过以下步骤实现根据一维设计参数确定径流式离心叶轮的楔形扩压器对应的失速估计指标,具体包括:
可以根据一维设计参数中的喉口静压、扩压器入口静压和扩压器入口总压确定所述无叶空间段扩压;以及获取预设的扩张角计算修正因子,并根据扩张角计算修正因子和一维设计参数中的喉口纵横比、喉口阻塞系数、喉口马赫数、扩张角确定通道段扩张角变化量。
楔形扩压器广泛应用于高压比的径流式离心叶轮中,其失速点的预测对于高压比来说非常重要。楔形扩压器的几何结构可以由两部分组成,一种是扩压器入口至喉部的区段为无叶空间段,喉部至楔形扩压器出口的区段为通道段。对楔形扩压器失速点的预测,至少应该包含以上两个部分的失速预测,可以将压力恢复系数作为无叶空间段的失速估计指标,可以将扩张角变化量作为通道段的失速估计指标。
举例而言,可以通过关系式(5)确定无叶空间段扩压:
(5)
其中,可以表示无叶空间段扩压,/>可以表示喉口静压,/>可以表示扩压器入口静压,/>可以表示扩压器入口总压。
可以通过关系式组(6)确定通道段扩张角变化量:
(6)
其中,可以表示通道段扩张角变化量,/>可以表示通道段扩张角,/>可以表示通道段中间扩张角,/>可以表示喉口纵横比,/>可以表示喉口阻塞系数,/>可以表示喉口马赫数,/>、/>、/>、/>和/>可以表示扩张角计算修正因子。可选的,/>的取值范围可以设置为10~15、/>的取值范围可以设置为-1~ -5、/>的取值范围可以设置为0.5~1、/>的取值范围可以设置为0.01~0.04和/>的取值范围可以设置为0.5~1,通过以上取值范围的扩张角计算修正因子/>、/>、/>、/>和/>,可以有效提升通道段扩张角变化量的准确性,进而保证楔形扩压器的失速估计结果的准确性。
可选的,在确定楔形扩压器的无叶空间段扩压和通道段扩张角变化量之后,可以通过无叶空间段扩压和通道段扩张角变化确定楔形扩压器的局部失速估计结果,具体包括:
可以获取预设的扩压阈值,例如,扩压阈值可以是0.3,当然,也可以是0.25,扩压阈值具体可以根据实际情况自定义设置,本示例实施例对于扩压阈值的取值不做特殊限定。在检测到无叶空间段扩压大于扩压阈值时,如无叶空间段扩压时,则可以确定楔形扩压器的无叶空间段失速;以及,在检测到通道段扩张角变化量为正值时,即通道段扩张角变化量时,则可以确定楔形扩压器的通道段失速。进一步的,在无叶空间段或者通道段中任一者的失速估计结果为失速时,则可以确定楔形扩压器的局部失速估计结果为楔形扩压器失速。
通过一维设计参数确定楔形扩压器对应的无叶空间段扩压和通道段扩张角变化量,结合扩压阈值,可以在保证楔形扩压器失速估计结果的准确性的同时,由于计算量小,可以有效提升楔形扩压器的失速估计效率。
在本公开一示例实施例中,核心部件可以是蜗壳,相应的,蜗壳的失速估计指标可以是压力恢复系数;可以通过以下步骤实现根据一维设计参数确定径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,具体包括:
可以根据一维设计参数中的蜗壳喉口静压、蜗壳入口静压、蜗壳入口总压确定压力恢复系数。
蜗壳为径流离心叶轮非常重要的部件之一,一个良好蜗壳的设计应该是尽可能多的提高流体工质的静压,但如果蜗壳设计时扩压度过高,则可能在蜗壳里产生失速,因此,可以将蜗壳的压力恢复系数作为蜗壳的失速估计指标。
举例而言,可以通过关系式(7)确定压力恢复系数:
(7)
其中,可以表示蜗壳的压力恢复系数,/>可以表示蜗壳喉口静压,/>可以表示蜗壳入口静压,/>可以表示蜗壳入口总压。
可选的,在确定得到蜗壳的压力恢复系数之后,可以获取预设的压力恢复系数阈值,例如,压力恢复系数阈值可以是0.35,也可以是0.3,当然,压力恢复系数阈值具体可以根据实际使用情况进行自定义设置,本实施例对于压力恢复系数阈值的取值不做特殊限定。在检测到压力恢复系数大于压力恢复系数阈值时,如在检测到时,则可以确定蜗壳的局部失速估计结果为蜗壳失速。
通过一维设计参数确定蜗壳对应的压力恢复系数,结合压力恢复系数阈值,可以在保证蜗壳失速估计结果的准确性的同时,由于计算量小,可以有效提升蜗壳的失速估计效率。
在本公开一示例实施例中,在确定各核心部件的局部失速估计结果之后,可以基于各核心部件的局部失速估计结果确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果,具体可以包括:
在确定任一局部失速估计结果为核心部件失速时,则可以确定全局失速估计结果为径流式离心叶轮失速;或者在检测到所有局部失速估计结果为核心部件正常,则确定全局失速估计结果为径流式离心叶轮正常。
图3示意性示出了根据本公开的一些实施例的确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果的流程示意图。
参考图3所示,步骤S310,获取径流式离心叶轮对应的一维设计参数;步骤S320,根据一维设计参数确定径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,例如,核心部件可以是叶轮,可以通过叶轮入口叶顶马赫数和冲角修正系数确定叶轮的叶轮入口失速冲角;核心部件可以是无叶扩压器,可以通过入口理想气流角和入口气流角量化率确定无叶扩压器的扩压器入口失速气流角;核心部件可以是楔形扩压器,可以通过预设的扩张角计算修正因子,以及一维设计参数中的喉口静压、扩压器入口静压、扩压器入口总压、喉口纵横比、喉口阻塞系数、喉口马赫数、扩张角确定楔形扩压器的无叶空间段扩压和通道段扩张角变化量;核心部件可以是蜗壳,可以通过一维设计参数中的蜗壳喉口静压、蜗壳入口静压、蜗壳入口总压确定蜗壳的压力恢复系数;步骤S330,根据叶轮的失速估计指标确定叶轮的局部失速估计结果,例如,可以结合叶轮的叶轮入口失速冲角这一失速估计指标以及叶轮入口设计冲角确定叶轮的局部失速估计结果,在叶轮入口设计冲角大于叶轮入口失速冲角时可以认为叶轮失速,即叶轮的局部失速估计结果为叶轮失速;在叶轮入口设计冲角小于或者等于叶轮入口失速冲角时可以认为叶轮正常,即叶轮的局部失速估计结果为叶轮正常;步骤S340,根据扩压器的失速估计指标确定扩压器的局部失速估计结果,例如,可以结合无叶扩压器的扩压器入口失速气流角这一失速估计指标和扩压器入口设计气流角确定无叶扩压器的局部失速估计结果,在扩压器入口设计气流角大于扩压器入口失速气流角时可以认为无叶扩压器失速,即无叶扩压器的局部失速估计结果为无叶扩压器失速;在扩压器入口设计气流角小于或者等于扩压器入口失速气流角时可以认为无叶扩压器正常,即无叶扩压器的局部失速估计结果为无叶扩压器正常;或者,可以结合预设的扩压阈值和楔形扩压器的无叶空间段扩压和通道段扩张角变化量这两个失速估计指标确定楔形扩压器的局部失速估计结果;步骤S350,根据蜗壳的失速估计指标确定蜗壳的局部失速估计结果,例如,可以结合蜗壳的压力恢复系数以及预先指定的压力恢复系数阈值确定蜗壳的局部失速估计结果,在检测到压力恢复系数大于压力恢复系数阈值时,可以认为蜗壳失速,即蜗壳的局部失速估计结果为蜗壳失速;在检测到压力恢复系数小于或者等于压力恢复系数阈值时,可以认为蜗壳正常,即蜗壳的局部失速估计结果为蜗壳正常;步骤S360,判断任一核心部件的局部失速估计结果是否为核心部件失速,在确定任一核心部件的局部失速估计结果为核心部件失速时,可以执行步骤S370,否则执行步骤S380;步骤S370,确定全局失速估计结果为径流式离心叶轮失速,结束当前流程;步骤S380,确定全局失速估计结果为径流式离心叶轮正常,结束当前流程。
综上所述,可以获取径流式离心叶轮对应的一维设计参数,并根据一维设计参数确定径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,进而可以通过失速估计指标确定各核心部件的局部失速估计结果,并基于局部失速估计结果确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。一方面,通过径流式离心叶轮对应的一维设计参数确定失速估计指标,进而通过失速估计指标确定全局失速估计结果,能够在一维设计阶段实现径流式离心叶轮的失速估计预测,降低失速估计难度,提升失速估计效率,同时,在一维设计阶段发现设计可能会导致径流式离心叶轮失速时,及时调整设计参数,避免相关技术方案中在三维流体仿真阶段发现失速问题需要多个设计阶段全部重新修改的问题,有效提升径流式离心叶轮的设计效率,降低径流式离心叶轮在设计阶段的工作量;另一方面,通过一维设计参数确定径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,进而确定各核心部件的局部失速估计结果,然后通过各核心部件的局部失速估计结果确定径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果,相比于相关技术方案中对整个径流式离心叶轮进行三维流体仿真确定全局失速估计结果,可以有效降低失速估计的难度,降低计算量,缩短失速估计所需要耗费的时间,进一步提升失速估计效率,同时通过确定各核心部件的局部失速估计结果,可以知晓出现失速问题的核心部件,并针对出现失速问题的核心部件进行设计参数调整即可,可以有效缩短径流式离心叶轮在设计阶段的修改调整周期,减少修改调整设计参数所需要的工作量。
需要说明的是,尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
此外,在本示例实施例中,还提供了一种径流式离心叶轮的失速评估装置。参照图4所示,该径流式离心叶轮的失速评估装置400包括:一维设计参数获取模块410、失速估计指标确定模块420、局部失速估计结果确定模块430和全局失速估计结果确定模块440。其中:
一维设计参数获取模块410可以用于获取所述径流式离心叶轮对应的一维设计参数;
失速估计指标确定模块420可以用于根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标;
局部失速估计结果确定模块430可以用于通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果;
全局失速估计结果确定模块440可以用于基于所述局部失速估计结果确定所述径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。
在本公开一示例实施例中,基于前述方案,全局失速估计结果确定模块440可以用于:
若任一所述局部失速估计结果为所述核心部件失速,则确定所述全局失速估计结果为所述径流式离心叶轮失速;或者
若所有所述局部失速估计结果为所述核心部件正常,则确定所述全局失速估计结果为所述径流式离心叶轮正常。
在本公开一示例实施例中,基于前述方案,核心部件包括叶轮,失速估计指标包括叶轮入口失速冲角;失速估计指标确定模块420可以用于:
根据所述一维设计参数确定所述叶轮的叶轮入口叶顶马赫数;
获取预设的冲角修正系数,并通过所述叶轮入口叶顶马赫数和所述冲角修正系数确定所述叶轮的叶轮入口失速冲角。
在本公开一示例实施例中,基于前述方案,局部失速估计结果确定模块430可以用于:
获取所述径流式离心叶轮对应的叶轮入口设计冲角;
若所述叶轮入口设计冲角大于所述叶轮入口失速冲角,则确定所述叶轮的局部失速估计结果为叶轮失速。
在本公开一示例实施例中,基于前述方案,核心部件包括无叶扩压器,失速估计指标包括扩压器入口失速气流角;失速估计指标确定模块420可以用于:
获取预设的气流角修正系数和气流角变化率修正系数;
根据所述一维设计参数中的扩压器入口宽度、扩压器入口半径、扩压器出入口半径比和所述气流角修正系数确定入口理想气流角;
根据所述扩压器出入口半径比和所述气流角变化率修正系数确定入口气流角量化率;
通过所述入口理想气流角和所述入口气流角量化率确定所述无叶扩压器的扩压器入口失速气流角。
在本公开一示例实施例中,基于前述方案,局部失速估计结果确定模块430可以用于:
获取所述径流式离心叶轮对应的扩压器入口设计气流角;
若所述扩压器入口设计气流角大于所述扩压器入口失速气流角,则确定所述无叶扩压器的局部失速估计结果为无叶扩压器失速。
在本公开一示例实施例中,基于前述方案,核心部件包括楔形扩压器,失速估计指标包括无叶空间段扩压和通道段扩张角变化量;失速估计指标确定模块420可以用于:
根据所述一维设计参数中的喉口静压、扩压器入口静压和扩压器入口总压确定所述无叶空间段扩压;
获取预设的扩张角计算修正因子,并根据所述扩张角计算修正因子和所述一维设计参数中的喉口纵横比、喉口阻塞系数、喉口马赫数、扩张角确定所述通道段扩张角变化量。
在本公开一示例实施例中,基于前述方案,局部失速估计结果确定模块430可以用于:
获取预设的扩压阈值;
若所述无叶空间段扩压大于所述扩压阈值,则确定所述楔形扩压器的无叶空间段失速;
若所述通道段扩张角变化量为正值,则确定所述楔形扩压器的通道段失速;
在所述无叶空间段或者所述通道段中任一者的失速估计结果为失速时,确定所述楔形扩压器的局部失速估计结果为楔形扩压器失速。
在本公开一示例实施例中,基于前述方案,核心部件包括蜗壳,失速估计指标包括压力恢复系数;失速估计指标确定模块420可以用于:
根据所述一维设计参数中的蜗壳喉口静压、蜗壳入口静压、蜗壳入口总压确定所述压力恢复系数。
在本公开一示例实施例中,基于前述方案,局部失速估计结果确定模块430可以用于:
获取预设的压力恢复系数阈值;
若所述压力恢复系数大于所述压力恢复系数阈值,则确定所述蜗壳的局部失速估计结果为蜗壳失速。
上述中径流式离心叶轮的失速评估装置各模块的具体细节已经在对应的径流式离心叶轮的失速评估方法中进行了详细的描述,因此此处不再赘述。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了径流式离心叶轮的失速评估装置的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外,在本公开的示例性实施例中,还提供了一种能够实现上述径流式离心叶轮的失速评估方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解,本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本公开的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施例,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图5来描述根据本公开的这种实施例的电子设备500。图5所示的电子设备500仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示,电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理单元510、上述至少一个存储单元520、连接不同系统组件(包括存储单元520和处理单元510)的总线530、显示单元540。
其中,所述存储单元存储有程序代码,所述程序代码可以被所述处理单元510执行,使得所述处理单元510执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。例如,所述处理单元510可以执行如图2中所示的步骤S210,获取所述径流式离心叶轮对应的一维设计参数;步骤S220,根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标;步骤S230,通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果;步骤S240,基于所述局部失速估计结果确定所述径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。
存储单元520可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(RAM)521和/或高速缓存存储单元522,还可以进一步包括只读存储单元(ROM)523。
存储单元520还可以包括具有一组(至少一个)程序模块525的程序/实用工具524,这样的程序模块525包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线530可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备500也可以与一个或多个外部设备570(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信,和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口550进行。并且,电子设备500还可以通过网络适配器560与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器560通过总线530与电子设备500的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施例的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施例可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
在本公开的示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中,本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。
参考图6所示,描述了根据本公开的实施例的用于实现上述径流式离心叶轮的失速评估方法的程序产品600,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本公开的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外,上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
通过以上的实施例的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施例可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,包括:
获取所述径流式离心叶轮对应的一维设计参数;
根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标;
通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果;
基于所述局部失速估计结果确定所述径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果。
2.根据权利要求1所述的径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,所述基于所述局部失速估计结果确定所述径流式离心叶轮对应的全局失速估计结果,包括:
若任一所述局部失速估计结果为所述核心部件失速,则确定所述全局失速估计结果为所述径流式离心叶轮失速;或者
若所有所述局部失速估计结果为所述核心部件正常,则确定所述全局失速估计结果为所述径流式离心叶轮正常。
3.根据权利要求1所述的径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,所述核心部件包括叶轮,所述失速估计指标包括叶轮入口失速冲角;
所述根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,包括:
根据所述一维设计参数确定所述叶轮的叶轮入口叶顶马赫数;
获取预设的冲角修正系数,并通过所述叶轮入口叶顶马赫数和所述冲角修正系数确定所述叶轮的叶轮入口失速冲角。
4.根据权利要求3所述的径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,所述通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果,包括:
获取所述径流式离心叶轮对应的叶轮入口设计冲角;
若所述叶轮入口设计冲角大于所述叶轮入口失速冲角,则确定所述叶轮的局部失速估计结果为叶轮失速。
5.根据权利要求1所述的径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,所述核心部件包括无叶扩压器,所述失速估计指标包括扩压器入口失速气流角;
所述根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,包括:
获取预设的气流角修正系数和气流角变化率修正系数;
根据所述一维设计参数中的扩压器入口宽度、扩压器入口半径、扩压器出入口半径比和所述气流角修正系数确定入口理想气流角;
根据所述扩压器出入口半径比和所述气流角变化率修正系数确定入口气流角量化率;
通过所述入口理想气流角和所述入口气流角量化率确定所述无叶扩压器的扩压器入口失速气流角。
6.根据权利要求5所述的径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,所述通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果,包括:
获取所述径流式离心叶轮对应的扩压器入口设计气流角;
若所述扩压器入口设计气流角大于所述扩压器入口失速气流角,则确定所述无叶扩压器的局部失速估计结果为无叶扩压器失速。
7.根据权利要求1所述的径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,所述核心部件包括楔形扩压器,所述失速估计指标包括无叶空间段扩压和通道段扩张角变化量;
所述根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,包括:
根据所述一维设计参数中的喉口静压、扩压器入口静压和扩压器入口总压确定所述无叶空间段扩压;
获取预设的扩张角计算修正因子,并根据所述扩张角计算修正因子和所述一维设计参数中的喉口纵横比、喉口阻塞系数、喉口马赫数、扩张角确定所述通道段扩张角变化量。
8.根据权利要求7所述的径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,所述通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果,包括:
获取预设的扩压阈值;
若所述无叶空间段扩压大于所述扩压阈值,则确定所述楔形扩压器的无叶空间段失速;
若所述通道段扩张角变化量为正值,则确定所述楔形扩压器的通道段失速;
在所述无叶空间段或者所述通道段中任一者的失速估计结果为失速时,确定所述楔形扩压器的局部失速估计结果为楔形扩压器失速。
9.根据权利要求1所述的径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,所述核心部件包括蜗壳,所述失速估计指标包括压力恢复系数;
所述根据所述一维设计参数确定所述径流式离心叶轮的各核心部件对应的失速估计指标,包括:
根据所述一维设计参数中的蜗壳喉口静压、蜗壳入口静压、蜗壳入口总压确定所述压力恢复系数。
10.根据权利要求9所述的径流式离心叶轮的失速评估方法,其特征在于,所述通过所述失速估计指标确定各所述核心部件的局部失速估计结果,包括:
获取预设的压力恢复系数阈值;
若所述压力恢复系数大于所述压力恢复系数阈值,则确定所述蜗壳的局部失速估计结果为蜗壳失速。
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