本发明属于压气机性能评估领域，尤其涉及一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法。
背景技术：
1、实际加工叶型与理论叶型始终存在一定的几何偏差，必然导致叶型性能表现为一定的分散性，面对几何偏差的不确定性，需要快速获取多级压气机性能的分散性，掌握一定工艺水平下压气机的性能底数。现有技术主要先通过蒙特卡罗方法、拉丁超立方进行随机采样，将混沌多项式方法与压气机数值模拟(cfd)相结合，以及应用伴随加速的蒙特卡罗方法完成性能不确定性量化，建立几何偏差与压气机性能的关系，获取压气机性能分散性。
2、现有多项式混沌和伴随加速的不确定性评估方法，均需要在生成随机叶型几何偏差的基础上，完成三维叶片造型和压气机特性三维数值仿真分析，对于多级压气机性能评估数值仿真工作量巨大，且结果受到未收敛数值模拟解的影响。
3、多项式混钝方法虽然采用了稀疏伪谱逼近方法，可以根据敏感性方向一定程度上降低计算样本量，但上述缺陷仍无法完全避免。
4、基于伴随方法的不确定性评估方法，对压气机几何形状的小变化是有效的，对形状的较大变化不适用。同时伴随方法求解适用于线性或近似线性，对非线性变化规律适用性差。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，以解决压气机数值模拟评估方法仿真工作量巨大，并且结果受到未收敛数值模拟解的影响。
2、本发明采用以下技术方案：一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，包括：
3、步骤1：根据设计叶型和实测叶型的特性曲线，并利用线性插值法得到实测叶型相对设计叶型的性能概率密度分布，所述性能概率密度分布为实测叶型相对设计叶型的总压损失系数偏差、落后角偏差和正负攻角范围偏差的概率密度分布；
4、步骤2：根据实测叶型的性能概率密度分布对给定叶片的多个预定叶高位置的总压损失系数偏差、落后角偏差和正负攻角范围偏差进行采样，得到全叶高不同叶高位置的总压损失系数变化量、落后角变化量和正负攻角范围变化量；
5、步骤3：根据总压损失系数变化量、落后角变化量和正负攻角范围变化量，对基于s2流面正问题的设计点损失模型、落后角模型、正负攻角范围模型进行修正，并评估压气机性能的分散性。
6、进一步地，步骤1具体包括：
7、步骤101：获得设计叶型的设计最小总压损失系数、设计落后角、设计正攻角范围和设计负攻角范围；
8、步骤102：获得实测叶型的实测最小总压损失系数、实测落后角、实测正攻角范围和实测负攻角范围；
9、步骤103：根据设计最小总压损失系数与实测最小总压损失系数的差值、设计正攻角范围与实测正攻角范围的差值、设计负攻角范围与实测负攻角范围的差值、设计落后角与实测落后角的差值，利用核密度分析或高斯分布统计方法计算得到实测叶型相对设计叶型的总压损失系数、落后角和正负攻角范围偏差的概率密度分布。
10、进一步地，步骤101具体为：
11、建立设计叶型的攻角与总压损失系数之间相关关系的设计特性曲线，并得到设计最小总压损失系数以及设计最小总压损失系数对应的设计攻角和设计落后角；然后利用线性插值法以设计最小总压损失系数的2倍为范围在设计特性曲线进行插值，并得到设计正攻角和设计负攻角，则设计正攻角和设计负攻角与设计最小总压损失系数对应的的差值的绝对值分别为设计正攻角范围和设计负攻角范围。
12、进一步地，步骤102具体为：
13、建立实测叶型的攻角与总压损失系数之间相关关系的实测特性曲线，并得到实测最小总压损失系数以及实测最小总压损失系数对应的实测攻角和实测落后角；然后利用线性插值法以实测最小总压损失系数的2倍为范围在实测特性曲线进行插值，并得到实测正攻角和实测负攻角，则实测正攻角和实测负攻角与实测最小总压损失系数对应的攻角的差值的绝对值分别为实测正攻角范围和实测负攻角范围。
14、进一步地，对基于s2流面正问题的设计点损失模型的修正公式为：
15、ωt＝ωp+ωs+ωsec+ωe+δωcas
16、式中，ωt为总压损失系数，ωp为叶型损失，ωs为激波损失，ωsec为二次流损失，ωe为端壁损失，δωcas为总压损失系数变化量。
17、进一步地，对基于s2流面正问题的落后角模型的修正公式为：
18、
19、式中，δ为落后角，δ2d为平面叶栅的落后角，为平面叶栅最小损失状态的落后角；i为攻角；i*为最小总压损失系数对应的攻角，δv为密流比；δ3d为三维流动对落后角的修正；δδcas为落后角变化量。
20、进一步地，对基于s2流面正问题的正负攻角范围模型的修正公式为：
21、其中，正攻角范围为：
22、式中，width+为正攻角范围；δi+为设计叶型的正攻角范围；为正攻角范围变化量；
23、其中，负攻角范围为：
24、式中，width-为负攻角范围；δi-为设计叶型的负攻角范围；为负攻角范围变化量。
25、进一步地，步骤2中在进行采样时，先根据概率密度分布对全叶高3-5个叶高位置进行采样得到3-5个叶高位置的样本，当某一叶高位置的单个截面的样本量大于等于100时，利用拉丁超立方抽样方法对3-5个叶高位置的样本进行抽样组合。
26、进一步地，步骤2中在进行采样时，先根据概率密度分布对全叶高3-5个叶高位置进行采样得到3-5个叶高位置的样本，当某一叶高位置的单个截面的样本量小于100时，利用全因子试验设计方法对3-5个叶高位置的样本进行抽样组合。
27、本发明的有益效果是：
28、本发明将基元叶型s1流面性能分散性概率分布与压气机二维正问题特性计算方法相结合，用低维度s1流面和s2流面计算方法代替效率较低的三维数值仿真过程和性能不确定计算，获得压气机的性能分散性；
29、本发明所需要的基础数据直接来源于加工制造过程，更真实的反映叶型性能的分散性；经过校验的压气机性能s2正问题计算方法具有很高的计算精度和稳定性，而且计算效率高，可广泛用于考虑真实加工几何偏差对压气机性能的影响；
30、本发明对于存在全三维流动的压气机需要对二次流损失、端壁损失、径向掺混损失进行修正提高评估方法的精度，可以从叠加加工几何偏差的单级压气机三维仿真分析结果提取上述模型的修正量。
1.一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，其特征在于，步骤1具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，其特征在于，步骤101具体为：
4.根据权利要求3所述的一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，其特征在于，步骤102具体为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，其特征在于，对基于s2流面正问题的设计点损失模型的修正公式为：
6.根据权利要求1所述的一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，其特征在于，对基于s2流面正问题的落后角模型的修正公式为：
7.根据权利要求1所述的一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，其特征在于，对基于s2流面正问题的正负攻角范围模型的修正公式为：
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，其特征在于，所述步骤2中在进行采样时，先根据概率密度分布对全叶高3-5个叶高位置进行采样得到3-5个叶高位置的样本，当某一叶高位置的单个截面的样本量大于等于100时，利用拉丁超立方抽样方法对3-5个叶高位置的样本进行抽样组合。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种考虑叶型几何偏差的压气机性能不确定性评估方法，其特征在于，所述步骤2中在进行采样时，先根据概率密度分布对全叶高3-5个叶高位置进行采样得到3-5个叶高位置的样本，当某一叶高位置的单个截面的样本量小于100时，利用全因子试验设计方法对3-5个叶高位置的样本进行抽样组合。
