(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210977696.8 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 中国航发沈阳发动机 研究所 地址 110015 辽宁省沈阳市沈河区万 莲路1 号 (72)发明人 宋伟　梁彩云　柴军生　李毅　 (74)专利代理 机构 北京航信高科知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11526 专利代理师 郭鹏鹏 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种航空发动机双层壁叶片流动换热计算 模型建立方法 (57)摘要 本申请属于航空发动机双层壁叶片流动换 热计算技术领域， 具体涉及一种航空发动机双层 壁叶片流动换热计算模型构建方法， 包括： 基于 周期性、 对称性， 将双层壁叶片 进行单元化， 得到 多个一维连接的单元体； 简化各个单元体的流动 状态， 将各个单元体的流动状态模态化， 得到多 个模态化单元体； 提取接近于真实流动的阻力元 件、 换热元件； 对各个模态化单元体， 以阻力元 件、 换热元件进行拟合， 得到双层壁叶片流动换 热网络计算模型。 权利要求书1页 说明书4页 附图6页 CN 115329574 A 2022.11.11 CN 115329574 A 1.一种航空发动机双 层壁叶片流动换 热计算模型构建方法， 其特 征在于， 包括： 基于周期性、 对称性， 将双 层壁叶片进行 单元化， 得到多个一维连接的单 元体； 简化各个单元体的流动状态， 将各个单元体的流动状态模态化， 得到多个模态化单元 体； 提取接近于真实流动的阻力元件、 换 热元件； 对各个模态化单元体， 以阻力元件、 换热元件进行拟合， 得到双层壁叶片流动换热网络 计算模型。 2.根据权利要求1所述的航空发动机双层壁叶片流动换热计算模型构建方法， 其特征 在于， 所述提取接近于真实流动的阻力元件、 换 热元件， 具体为： 基于航空发动机空气系统计算程序， 对比空气系统计算模块数据库， 取接近于真实流 动的阻力元件、 换 热元件。 3.根据权利要求1所述的航空发动机双层壁叶片流动换热计算模型构建方法， 其特征 在于， 提取的阻力元件、 换 热元件包括： T02元件， 没有旋转和换 热， 只考虑流动损失的光滑圆管； T13元件， 有换 热的阵列式圆射 流撞击平壁损失； T10元件， 有换 热， 无旋转的多排交错圆射 流撞击半凹面损失； T01元件， 不 考虑流动损失和换 热的节流 孔； T08元件， 有横向肋和扰流柱综合影响的矩形通道。 4.根据权利要求1所述的航空发动机双层壁叶片流动换热计算模型构建方法， 其特征 在于， 还包括： 对双层壁叶片流动换热网络计算模型依据网络无关性分析寻求网络拓扑优化， 整合优 化流动换热拓扑， 对阻力元件、 换 热元件进行整合。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115329574 A 2一种航空发动机双层壁叶片流动换热计算 模型建立方 法 技术领域 [0001]本申请属于航空发动机双层壁叶片流动换热计算技术领域， 具体涉及 一种航空发 动机双层壁叶片流动换 热计算模型构建方法。 背景技术 [0002]随着航空发动机推力的增加， 其叶片承受较高的温度载荷， 以及温度梯度， 易发生 非均匀性较大变形， 严重影响航空发动机的整体性能， 为此， 设计有双层壁叶片， 如图1所 示， 双层壁叶片中具有 供气腔、 多个冲击腔， 其中， 各个冲击腔环绕在供气腔的外侧， 其内具 有扰流柱， 与供气腔间通过冲击孔连通； 叶片 外壁具有对应于各个冲击腔连通的气膜孔， 冷 却气进入到供气腔后， 通过各个冲击孔进入到对应的冲击腔内， 经扰流柱扰流后， 自对应的 气膜孔排出， 在叶片的外壁面形成气膜， 以此， 能够有效对叶片进行冷却， 避免使叶片发生 非均匀性较大变形， 保证航空发动机的整体性能。 [0003]航空发动机双层壁叶片的方案 的设计、 迭代， 需要能够准确的获取双层壁叶片流 动换热特性， 当前， 主 要通过以下两种方式获取双 层壁叶片流动换 热特性： [0004]1)数值模拟计算法， 通过构建双层壁叶片的模型计算双层壁叶片流动换热特性， 在双层壁叶片结构复杂， 且存在大量微小尺寸结构的情形下， 需进 行大量的网格划分， 计算 所需时间较长， 且计算收敛困难； [0005]2)试验测量方法， 以试验的方式测量得出双层壁叶片 流动换热特性， 周期长， 需耗 费大量的人力、 物力。 [0006]鉴于上述 技术缺陷的存在提出本申请。 [0007]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申请 的申请日已经公开的情况 下， 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 [0008]本申请的目的是提供一种航空发动机双层 壁叶片流动换热计算模型构建方法， 以 克服或减轻已知存在的至少一方面的技 术缺陷。 [0009]本申请的技 术方案是： [0010]一种航空发动机双 层壁叶片流动换 热计算模型构建方法， 包括： [0011]基于周期性、 对称性， 将双 层壁叶片进行 单元化， 得到多个一维连接的单 元体； [0012]简化各个单元体的流动状态， 将各个单元体的流动状态模态化， 得到多个模态化 单元体； [0013]提取接近于真实流动的阻力元件、 换 热元件； [0014]对各个模态化单元体， 以阻力元件、 换热元件进行拟合， 得到双层壁叶片流动换热 网络计算模型。 [0015]根据本申请的至少一个实施例， 上述的航空发动机双层 壁叶片流动换热计算模型说　明　书 1/4 页 3 CN 115329574 A 3