本發(fā)明涉及向心渦輪領(lǐng)域，特別地，涉及一種向心渦輪調(diào)頻方法、裝置及向心渦輪。

背景技術(shù)：

向心渦輪為徑向進(jìn)氣、軸向排氣式渦輪，具有幾何尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、功率大等特點(diǎn)。向心渦輪的葉輪形狀和離心式壓氣機(jī)葉輪的形狀很相似，但是在結(jié)構(gòu)和流場(chǎng)方面有所不同，國(guó)內(nèi)外各型中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助動(dòng)力多使用向心渦輪，對(duì)于向心渦輪的高階共振，以前并沒有引起足夠的重視，然而隨著技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到有些高階共振可能會(huì)引起結(jié)構(gòu)破壞，在無法調(diào)整激振源的情況下，需要對(duì)向心渦輪進(jìn)行高階固有頻率調(diào)整。目前，調(diào)頻方式主要有兩種：一、加大或減小葉根倒圓半徑(如圖1所示，待調(diào)頻向心渦輪包括輪盤及設(shè)置于輪盤上的多個(gè)葉片1，葉片1與輪盤的連接處設(shè)置有葉根倒圓4)；二、加厚或減薄葉根或葉尖等調(diào)整葉型的方法(原始葉型7和改進(jìn)葉型8如圖2所示)。這些調(diào)頻技術(shù)對(duì)低階可能有明顯效果，但是對(duì)于高階固有頻率調(diào)整目前并沒有特別明顯有效的方法。在現(xiàn)有技術(shù)中，多采用修改葉型的方法進(jìn)行調(diào)頻，但是葉型的改動(dòng)，經(jīng)常涉及到多個(gè)方面的關(guān)聯(lián)改動(dòng)，例如流道、氣動(dòng)性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等，往往需要經(jīng)過多方面人員多輪迭代計(jì)算及試驗(yàn)驗(yàn)證，最終得到各方面相對(duì)來講都較合適的結(jié)構(gòu)，一方面，需耗費(fèi)大量的人力和物力，另一方面，有可能要犧牲一定的性能來實(shí)現(xiàn)，而有時(shí)往往得不償失。而且，采用修改葉型的調(diào)頻方法對(duì)低階頻率可能有比較的明顯效果，但是對(duì)高階有時(shí)并不是特別有效。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中未有行之有效的措施對(duì)向心渦輪進(jìn)行高階固有頻率調(diào)整，是一個(gè)亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種向心渦輪調(diào)頻方法、裝置及向心渦輪，以解決現(xiàn)有技術(shù)中未有行之有效的措施對(duì)向心渦輪進(jìn)行高階固有頻率調(diào)整的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種向心渦輪調(diào)頻方法，包括步驟：

將處于待調(diào)頻向心渦輪的相鄰兩塊葉片之間參與振動(dòng)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，以對(duì)待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步地，對(duì)周向分布的相鄰兩塊葉片之間參與振動(dòng)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，使部分挖空處理后的輪緣上形成鋸齒形輪緣。

進(jìn)一步地，對(duì)輪緣進(jìn)行部分挖空處理，使部分挖空處理后的輪緣的挖空位置的兩端邊緣分別到相鄰的葉根倒圓的距離相等，且該距離大于葉根倒圓的半徑。

進(jìn)一步地，輪緣的挖空位置的底部具有弧度。

進(jìn)一步地，將處于待調(diào)頻向心渦輪的相鄰兩塊葉片之間參與振動(dòng)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理的步驟包括：

以輪盤的中心點(diǎn)作為扇形的圓心、相鄰的葉片的葉根作為扇形的兩邊，將輪盤劃分為多個(gè)扇形區(qū)域；

以扇形區(qū)域的中心線作為對(duì)稱軸，對(duì)每個(gè)位于扇形區(qū)域內(nèi)且處于相鄰的葉片之間的輪緣進(jìn)行部分挖空處理。

進(jìn)一步地，將處于待調(diào)頻向心渦輪的相鄰兩塊葉片之間參與振動(dòng)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理的步驟之前還包括：

對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)分析，確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸。

進(jìn)一步地，對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)分析，確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸的步驟包括：

構(gòu)建與待調(diào)頻向心渦輪相對(duì)應(yīng)的向心渦輪模型；

對(duì)向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算；

根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；

根據(jù)獲取的向心渦輪模型在該高階階次下的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸。

進(jìn)一步地，根據(jù)獲取的向心渦輪模型在該高階階次下的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸的步驟包括：

對(duì)部分挖空處理后的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，獲取向心渦輪模型的共振頻率裕度；

將共振頻率裕度與預(yù)設(shè)的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，判斷共振頻率裕度是否滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求；

若共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸可采用；

若共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸不可采用，需重新調(diào)整挖空的輪緣形狀和尺寸，直至部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

進(jìn)一步地，對(duì)向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算的步驟之后，以及獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率的步驟之前還包括：

根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，判斷向心渦輪模型是否需要調(diào)頻；

若向心渦輪模型不需要調(diào)頻時(shí)，則不需要獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；

若向心渦輪模型需要高階調(diào)頻時(shí)，則結(jié)合待調(diào)頻向心渦輪的坎貝爾圖，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。

本發(fā)明還提供一種向心渦輪調(diào)頻裝置，包括：

確定模塊，用于對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)分析，確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，以對(duì)待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步地，確定模塊包括：

構(gòu)建單元，用于構(gòu)建與待調(diào)頻向心渦輪相對(duì)應(yīng)的向心渦輪模型；

模態(tài)計(jì)算單元，用于對(duì)向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算；

頻率獲取單元，用于根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；

確定單元，用于根據(jù)獲取的向心渦輪模型在該高階階次下的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸。

進(jìn)一步地，確定單元包括：

獲取子單元，用于對(duì)部分挖空處理后的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，獲取向心渦輪模型的共振頻率裕度；

判斷子單元，用于將共振頻率裕度與預(yù)設(shè)的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，判斷共振頻率裕度是否滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求；

第一證明子單元，用于若共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸可采用；

第二證明子單元，用于若共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸不可采用，需重新調(diào)整挖空的輪緣形狀和尺寸，直至部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

進(jìn)一步地，確定模塊還包括：

判斷單元，用于根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，判斷向心渦輪模型是否需要調(diào)頻；

第一頻率處理單元，用于若向心渦輪模型不需要調(diào)頻時(shí)，則不需要獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；

第二頻率處理單元，用于若向心渦輪模型需要高階調(diào)頻時(shí)，則結(jié)合待調(diào)頻向心渦輪的坎貝爾圖，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。

本發(fā)明還提供一種向心渦輪，包括輪盤及設(shè)置于輪盤上的多個(gè)葉片，多個(gè)葉片均勻分布于輪盤的側(cè)壁上，輪盤包括設(shè)置于輪盤中央的輪轂及設(shè)置于輪盤外周向上的輪緣，處于相鄰兩塊葉片之間的輪緣上開設(shè)有用于調(diào)整向心渦輪高階固有頻率的缺口。

進(jìn)一步地，缺口周向均勻分布于輪緣上，使輪緣形成鋸齒形輪緣。

進(jìn)一步地，葉片與輪盤的連接處設(shè)置有葉根倒圓，缺口的兩端邊緣分別到相鄰的葉根倒圓的距離相等，且該距離大于葉根倒圓的半徑。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的向心渦輪調(diào)頻方法、裝置及向心渦輪，通過對(duì)待調(diào)頻向心渦輪的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，以調(diào)整待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率，使調(diào)整后的高階固有頻率與激振頻率形成一定的頻率差，從而有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)，同時(shí)減輕了渦輪的重量、減少了離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。本發(fā)明提供的向心渦輪調(diào)頻方法、裝置及向心渦輪，可有效避免共振的發(fā)生、減少離心載荷及氣動(dòng)軸向力、且重量輕、性能影響小。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中常見的向心渦輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的待調(diào)頻向心渦輪的葉片根部截面葉型調(diào)整示意圖；

圖3是向心渦輪高階振動(dòng)時(shí)的典型高階振型圖；

圖4是本發(fā)明向心渦輪調(diào)頻方法第一優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖；

圖5是圖4中將處于待調(diào)頻向心渦輪的相鄰兩塊葉片之間參與振動(dòng)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理的步驟的細(xì)化流程示意圖；

圖6是對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖4中對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)分析，確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸的步驟第一優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)化流程示意圖；

圖8是圖7中根據(jù)獲取的向心渦輪模型在該高階階次下的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸的步驟一優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)化流程示意圖；

圖9是圖4中對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)分析，確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸的步驟第二優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)化流程示意圖；

圖10是本發(fā)明向心渦輪調(diào)頻裝置中確定模塊第一優(yōu)選實(shí)施例的功能模塊示意圖；

圖11是圖10中確認(rèn)單元一優(yōu)選實(shí)施例的功能模塊示意圖；

圖12是圖10中確定模塊第二優(yōu)選實(shí)施例的功能模塊示意圖；

圖13是本發(fā)明向心渦輪優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說明：

10、確定模塊；11、構(gòu)建單元；12、模態(tài)計(jì)算單元；13、頻率獲取單元；14、確定單元；141、獲取子單元；142、判斷子單元；143、第一證明子單元；144、第二證明子單元；16、判斷單元；17、第一頻率處理單元；18、第二頻率處理單元；1、葉片；2、輪轂；3、輪緣；4、葉根倒圓；5、缺口；7、原始葉型；8、改進(jìn)葉型。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

參見圖4，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種向心渦輪調(diào)頻方法，應(yīng)用于待調(diào)頻向心渦輪中，如圖1所示，待調(diào)頻向心渦輪包括輪盤及設(shè)置于輪盤上的多個(gè)葉片1，多個(gè)葉片1均勻分布于輪盤的側(cè)壁上，輪盤包括設(shè)置于輪盤中央的輪轂2及設(shè)置于輪盤外周向上的輪緣3，葉片1與輪盤的連接處設(shè)置有葉根倒圓4，該向心渦輪調(diào)頻方法，包括步驟：

步驟s100、將處于待調(diào)頻向心渦輪的相鄰兩塊葉片之間參與振動(dòng)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，以對(duì)待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率進(jìn)行調(diào)整。

如圖3所示，圖3為向心渦輪在高階振動(dòng)時(shí)的典型高階振型圖，從該高階振型圖可以看出，向心渦輪的高階振動(dòng)主要表現(xiàn)為葉片和輪緣參與的耦合振動(dòng)，因此，改變輪緣的形狀可以起到比較明顯的高階固有頻率調(diào)整的作用。在本實(shí)施例中，通過將處于待調(diào)頻向心渦輪的相鄰兩塊葉片之間參與振動(dòng)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，來調(diào)節(jié)待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率。由于向心渦輪為徑向進(jìn)氣、軸向排氣結(jié)構(gòu)，氣流由高壓力區(qū)域流向低壓力區(qū)，通過試驗(yàn)證明將處于待調(diào)頻向心渦輪的相鄰兩塊葉片之間參與振動(dòng)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理后對(duì)向心渦輪的性能影響不大。其中，將處于待調(diào)頻向心渦輪的相鄰兩塊葉片之間參與振動(dòng)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理時(shí)，可對(duì)任意相鄰兩塊葉片之間的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，也可以對(duì)間隔設(shè)置的處于相鄰兩塊葉片之間的輪緣進(jìn)行挖空處理，還可以全部對(duì)設(shè)置在相鄰兩塊葉片之間的輪緣進(jìn)行部分挖空處理。部分挖空處理的形狀可以是圓弧形、矩形或是梯形等，均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，通過對(duì)待調(diào)頻向心渦輪的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，以調(diào)整待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率，使調(diào)整后的高階固有頻率與激振頻率形成一定的頻率差，從而有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)，同時(shí)減輕渦輪的重量、減少離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，可有效避免共振的發(fā)生、減少離心載荷及氣動(dòng)軸向力、且重量輕、性能影響小。

優(yōu)選地，如圖6所示，本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，對(duì)周向分布的相鄰兩塊葉片1之間參與振動(dòng)的輪緣3均進(jìn)行部分挖空處理，使部分挖空處理后的輪緣3上形成鋸齒形輪緣，從而使部分挖空處理后的待調(diào)頻向心渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)平衡，同時(shí)減輕渦輪的重量、減少了離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。

優(yōu)選地，如圖6所示，本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，對(duì)輪緣3進(jìn)行部分挖空處理，使部分挖空處理的挖空區(qū)域的兩端邊緣分別到相鄰的葉根倒圓4的距離相等，且該距離大于葉根倒圓的半徑，從而減小對(duì)向心渦輪葉根處靜強(qiáng)度的影響。并且為了防止挖空后的輪盤出現(xiàn)應(yīng)力集中，在挖空區(qū)域的底部設(shè)置有一定的弧度，在挖空時(shí)讓該挖空區(qū)域的底部不可以為尖角。

具體地，如圖5所示，本實(shí)施例提出的向心渦輪調(diào)頻方法，步驟s100包括：

步驟s110、以輪盤的中心點(diǎn)作為扇形的圓心、相鄰兩塊葉片的葉根作為扇形的兩邊，將輪盤劃分為多個(gè)扇形區(qū)域。

參見圖6，對(duì)待調(diào)頻向心渦輪的輪緣進(jìn)行部分挖空處理時(shí)，首先將整個(gè)輪盤劃分為多個(gè)扇形區(qū)域。具體地，以輪盤的中心點(diǎn)作為扇形的圓心、相鄰兩塊葉片的葉根作為扇形的兩邊。

步驟s120、以扇形區(qū)域的中心線作為對(duì)稱軸，對(duì)每個(gè)位于扇形區(qū)域內(nèi)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理。

然后對(duì)劃分的各個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)的輪緣進(jìn)行部分挖空處理。具體地，參見圖6，以扇形區(qū)域的中心線作為對(duì)稱軸，對(duì)每個(gè)位于扇形區(qū)域內(nèi)且處于相鄰兩塊葉片之間的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，使部分挖空處理后的待調(diào)頻向心渦輪的輪緣形成鋸齒形輪緣。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，通過對(duì)待調(diào)頻向心渦輪的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，以輪盤的中心點(diǎn)作為扇形的圓心、相鄰兩塊葉片的葉根作為扇形的兩邊，將輪盤劃分為多個(gè)扇形區(qū)域；以扇形區(qū)域的中心線作為對(duì)稱軸，對(duì)每個(gè)位于扇形區(qū)域內(nèi)且處于相鄰的葉片之間的輪緣進(jìn)行挖空處理，從而調(diào)整待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率，使調(diào)整后的高階固有頻率與激振頻率形成一定的頻率差，從而有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)，同時(shí)減輕了渦輪的重量、減小了離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，可有效避免共振的發(fā)生、且重量輕、性能影響小。

優(yōu)選地，請(qǐng)見圖4，本實(shí)施例提出的向心渦輪調(diào)頻方法，步驟s100之前包括：

步驟s100a、對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)分析，確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸。

對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)分析，確定待調(diào)頻向心渦輪是否需要進(jìn)行部分挖空處理以及對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸。其中，模態(tài)分析包括模態(tài)計(jì)算和分析的過程，首先對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，判斷待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型是否需要調(diào)頻，若待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型不需要調(diào)頻，則整個(gè)流程結(jié)束。若待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型需要調(diào)頻，則確定待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階固有頻率和振型，根據(jù)確定的待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型的高階固有頻率和振型，設(shè)計(jì)向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，再次對(duì)部分挖空處理后的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)分析，獲取進(jìn)行部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度以及預(yù)設(shè)在數(shù)據(jù)庫中的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，其中，共振頻率是指向心渦輪發(fā)生共振時(shí)的頻率，是向心渦輪以最大振幅做振動(dòng)的情形。共振頻率裕度是在共振頻率的基礎(chǔ)上再留有一定余地的程度，即允許存在的固有高階頻率與激振頻率之間的頻率差值。若待調(diào)頻向心渦輪的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明進(jìn)行部分挖空處理后的向心渦輪模型可以采用，根據(jù)該向心渦輪模型，即可確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸；若待調(diào)頻向心渦輪的共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明進(jìn)行部分挖空處理后的向心渦輪模型不可以采用，則需要重新對(duì)該向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，在待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行挖空處理前對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，從而提前確認(rèn)待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型，并根據(jù)向心渦輪模型中輪緣形狀和尺寸，一次就可對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理，從而節(jié)省人力和物力。

具體地，如圖7所示，本實(shí)施例提出的向心渦輪調(diào)頻方法，步驟s100a包括：

步驟s110a、構(gòu)建與待調(diào)頻向心渦輪相對(duì)應(yīng)的向心渦輪模型。

構(gòu)建與待調(diào)頻向心渦輪相對(duì)應(yīng)的三維虛擬向心渦輪模型。

步驟s120a、對(duì)向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算。

對(duì)構(gòu)建的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，分析向心渦輪模型的機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性。在本實(shí)施例中，通過分析向心渦輪模型的機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性，建立已知激勵(lì)頻率條件下的響應(yīng)預(yù)測(cè)模型，進(jìn)而預(yù)測(cè)向心渦輪模型在實(shí)際工作狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)特性。

步驟s130a、根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。

根據(jù)預(yù)測(cè)向心渦輪模型在實(shí)際工作狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)特性，得到向心渦輪模型在不同轉(zhuǎn)速條件下的一系列的模態(tài)頻率值和對(duì)應(yīng)的模態(tài)，對(duì)向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)形狀的比較得到模態(tài)頻率和形狀隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，成功畫出坎貝爾圖(campbell)。結(jié)合畫出的向心渦輪模型的坎貝爾圖，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。

步驟s140a、根據(jù)獲取的向心渦輪模型在該高階階次下的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸。

根據(jù)獲取的向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率，獲取在該高階階次下的向心渦輪模型的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和大小。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，通過構(gòu)建與待調(diào)頻向心渦輪相對(duì)應(yīng)的向心渦輪模型；對(duì)向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算；根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；根據(jù)獲取的向心渦輪模型在該高階階次下的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，以獲取待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，以調(diào)整待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率，使調(diào)整后的高階固有頻率與激振頻率形成一定的頻率差，從而有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)，同時(shí)減輕了渦輪的重量、減少了離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。本發(fā)明提供的向心渦輪調(diào)頻方法，可有效避免共振的發(fā)生、減少離心載荷及氣動(dòng)軸向力、且重量輕、性能影響小。

具體地，如圖8所示，本實(shí)施例提出的向心渦輪調(diào)頻方法，步驟s140a包括：

步驟s141a、對(duì)部分挖空處理后的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，獲取部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度。

對(duì)向心渦輪模型的挖空區(qū)域的形狀和大小的確定過程，是一個(gè)不斷迭代優(yōu)化的過程。在本實(shí)施例中，對(duì)向心渦輪模型的輪緣進(jìn)行部分挖空處理需要結(jié)合模態(tài)計(jì)算來確定。首先逐次分階段對(duì)向心渦輪模型的輪緣進(jìn)行部分挖空處理和模態(tài)計(jì)算，然后再獲取部分挖空處理后的向心渦輪模型在各個(gè)階段中的共振頻率裕度。其中，各個(gè)階段可分為粗挖空階段、半精挖空階段和精挖空階段。其中，共振頻率是指向心渦輪發(fā)生共振時(shí)的頻率，是向心渦輪以最大振幅做振動(dòng)的情形。共振發(fā)生時(shí)向心渦輪的固有頻率與激振頻率接近。共振頻率裕度是在共振頻率的基礎(chǔ)上再留有一定余地的程度，即允許存在的差值，共振頻率裕度越大，越不易發(fā)生共振。

步驟s142a、將共振頻率裕度與預(yù)設(shè)的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，判斷共振頻率裕度是否滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

將獲取的部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度與預(yù)設(shè)在數(shù)據(jù)庫中的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行比較，判斷共振頻率裕度是否滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

步驟s143a、若共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸可采用。

將獲取的部分挖空處理的向心渦輪模型的共振頻率裕度和預(yù)設(shè)在數(shù)據(jù)庫中的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行比較，若獲取的部分挖空處理的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明部分挖空處理的向心渦輪可以采用，不必要再對(duì)向心渦輪模型的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，整個(gè)模態(tài)分析過程結(jié)束。

步驟s144a、若共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸不可采用，需重新調(diào)整挖空的輪緣形狀和尺寸，直至部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

將獲取的部分挖空處理的向心渦輪模型的共振頻率裕度和預(yù)設(shè)在數(shù)據(jù)庫中的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行比較，若獲取的部分挖空處理的向心渦輪模型的共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明部分挖空處理的向心渦輪模型的挖空區(qū)域的形狀和大小不可以采用，此時(shí)需重新調(diào)整部分挖空處理的挖空區(qū)域的形狀和大小，并重新對(duì)調(diào)整部分挖空處理的挖空區(qū)域的形狀和大小進(jìn)行模態(tài)分析，直至調(diào)整的部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，對(duì)部分挖空處理后的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，獲取部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度；將共振頻率裕度與預(yù)設(shè)的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，判斷共振頻率裕度是否滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求；若共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸可采用；若共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸不可采用，需重新調(diào)整挖空的輪緣形狀和尺寸，直至部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，從而通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)最終獲取挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，并根據(jù)獲取的輪緣形狀和尺寸以調(diào)整待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率，使調(diào)整后的高階固有頻率與激振頻率形成一定的頻率差，從而有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)，同時(shí)減輕渦輪的重量、減少離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。

進(jìn)一步地，如圖9所示，本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，在步驟s120a之后、步驟s130a之前還包括步驟：

s131a、根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，判斷向心渦輪模型是否需要調(diào)頻。

s132a、若向心渦輪模型不需要調(diào)頻時(shí)，則不需要獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。

s133a、若向心渦輪模型需要高階調(diào)頻時(shí)，則結(jié)合待調(diào)頻向心渦輪的坎貝爾圖，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，判斷向心渦輪模型是否需要調(diào)頻；若向心渦輪模型不需要調(diào)頻時(shí)，則不需要獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；若向心渦輪模型需要高階調(diào)頻時(shí)，則結(jié)合待調(diào)頻向心渦輪的坎貝爾圖，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻方法，在待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行挖空處理前對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，判斷向心渦輪模型是否需要調(diào)頻處理，若不需要調(diào)頻處理，則可相應(yīng)可節(jié)省人力和時(shí)間；若需要調(diào)頻處理，則獲取心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率，設(shè)計(jì)向心渦輪模型部分挖空處理時(shí)的形狀和大小，有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)。

優(yōu)選地，如圖10所示，本發(fā)明還提供一種向心渦輪調(diào)頻裝置，應(yīng)用于終端設(shè)備中，終端設(shè)備可以為臺(tái)式電腦、手機(jī)或筆記本電腦等，該向心渦輪調(diào)頻裝置包括：

確定模塊10，用于對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)分析，確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，以對(duì)待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率進(jìn)行調(diào)整。

對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行振型模型，獲取向心渦輪在高階振動(dòng)時(shí)的振型圖，如圖3所示，圖3為向心渦輪高階振動(dòng)時(shí)的典型高階振型圖，從該高階振型圖可以看出，向心渦輪的高階振動(dòng)主要表現(xiàn)為葉片和輪緣參與的耦合振動(dòng)，因此，改變輪緣的形狀可以起到比較明顯的高階固有頻率調(diào)整的作用。在本實(shí)施例中，通過確定模塊10對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)分析，確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸。其中，模態(tài)分析包括模態(tài)計(jì)算和分析的過程，首先對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，判斷待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型是否需要調(diào)頻，若待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型不需要調(diào)頻，則整個(gè)流程結(jié)束。若待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型需要調(diào)頻，則確定待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階固有頻率和振型，根據(jù)確定的待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型的高階固有頻率和振型，設(shè)計(jì)向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，再次對(duì)部分挖空處理后的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)分析，獲取進(jìn)行部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度以及預(yù)設(shè)在數(shù)據(jù)庫中的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，其中，共振頻率是指向心渦輪發(fā)生共振時(shí)的頻率，是向心渦輪以最大振幅做振動(dòng)的情形。共振頻率裕度是在共振頻率的基礎(chǔ)上再留有一定余地的程度，即允許存在的固有高階頻率與激振頻率之間的頻率差值。若待調(diào)頻向心渦輪的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明進(jìn)行部分挖空處理后的向心渦輪模型可以采用，根據(jù)該向心渦輪模型，即可確定待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸；若待調(diào)頻向心渦輪的共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明進(jìn)行部分挖空處理后的向心渦輪模型不可以采用，則需要重新對(duì)該向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻裝置，在待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行挖空處理前對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，從而提前確認(rèn)待調(diào)頻向心渦輪的向心渦輪模型，并根據(jù)向心渦輪模型中輪緣形狀和尺寸，一次就可對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理，從而節(jié)省人力和物力。

進(jìn)一步地，請(qǐng)見圖10，本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻裝置，確定模塊10包括：

構(gòu)建單元11，用于構(gòu)建與待調(diào)頻向心渦輪相對(duì)應(yīng)的向心渦輪模型；

模態(tài)計(jì)算單元12，用于對(duì)向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算；

頻率獲取單元13，用于根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；

確定單元14，用于根據(jù)獲取的向心渦輪模型在該高階階次下的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸。

構(gòu)建單元11構(gòu)建與待調(diào)頻向心渦輪相對(duì)應(yīng)的三維虛擬向心渦輪模型。

模態(tài)計(jì)算單元12對(duì)構(gòu)建的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，分析向心渦輪模型的機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性。在本實(shí)施例中，通過分析向心渦輪模型的機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性，建立已知激勵(lì)頻率條件下的響應(yīng)預(yù)測(cè)模型，進(jìn)而預(yù)測(cè)向心渦輪模型在實(shí)際工作狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)特性。

頻率獲取單元13根據(jù)預(yù)測(cè)向心渦輪模型在實(shí)際工作狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)特性，得到向心渦輪模型在不同轉(zhuǎn)速條件下的一系列的模態(tài)頻率值和對(duì)應(yīng)的模態(tài)，對(duì)向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)形狀的比較得到模態(tài)頻率和形狀隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，成功畫出坎貝爾圖campbell。結(jié)合畫出的向心渦輪模型的坎貝爾圖，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。

確定單元14根據(jù)獲取的向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率，獲取在該高階階次下的向心渦輪模型的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和大小。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻裝置，通過構(gòu)建與待調(diào)頻向心渦輪相對(duì)應(yīng)的向心渦輪模型；對(duì)向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算；根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；根據(jù)獲取的向心渦輪模型在該高階階次下的振型及高階固有頻率，確定向心渦輪模型進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，以獲取待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行部分挖空處理時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，以調(diào)整待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率，使調(diào)整后的高階固有頻率與激振頻率形成一定的頻率差，從而有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)，同時(shí)減輕了渦輪的重量、減少了離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。本發(fā)明提供的向心渦輪調(diào)頻裝置，可有效避免共振的發(fā)生、減少離心載荷及氣動(dòng)軸向力、且重量輕、性能影響小。

具體地，如圖11所示，本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻裝置，確定單元14包括：

獲取子單元141，用于對(duì)部分挖空處理后的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，獲取向心渦輪模型的共振頻率裕度；

判斷子單元142，用于將共振頻率裕度與預(yù)設(shè)的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，判斷共振頻率裕度是否滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求；

第一證明子單元143，用于若共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸可采用；

第二證明子單元144，用于若共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸不可采用，需重新調(diào)整挖空的輪緣形狀和尺寸，直至部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)向心渦輪模型的挖空區(qū)域的形狀和大小的確定過程，是一個(gè)不斷迭代優(yōu)化的過程。在本實(shí)施例中，對(duì)向心渦輪模型的輪緣進(jìn)行部分挖空處理需要結(jié)合模態(tài)計(jì)算來確定。獲取子單元141首先逐次分階段對(duì)向心渦輪模型的輪緣進(jìn)行部分挖空處理和模態(tài)計(jì)算，然后再獲取部分挖空處理后的向心渦輪模型在各個(gè)階段中的共振頻率裕度。其中，各個(gè)階段可分為粗挖空階段、半精挖空階段和精挖空階段。其中，共振頻率是指向心渦輪發(fā)生共振時(shí)的頻率，是向心渦輪以最大振幅做振動(dòng)的情形。共振發(fā)生時(shí)向心渦輪的固有頻率與激振頻率接近。共振頻率裕度是在共振頻率的基礎(chǔ)上再留有一定余地的程度，即允許存在的差值，共振頻率裕度越大，越不易發(fā)生共振。

判斷子單元142將獲取的部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度與預(yù)設(shè)在數(shù)據(jù)庫中的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行比較，判斷共振頻率裕度是否滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

第一證明子單元143將獲取的部分挖空處理的向心渦輪模型的共振頻率裕度和預(yù)設(shè)在數(shù)據(jù)庫中的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行比較，若獲取的部分挖空處理的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明部分挖空處理的向心渦輪可以采用，不必要再對(duì)向心渦輪模型的輪緣進(jìn)行部分挖空處理，整個(gè)模態(tài)分析過程結(jié)束。

第二證明子單元144將獲取的部分挖空處理的向心渦輪模型的共振頻率裕度和預(yù)設(shè)在數(shù)據(jù)庫中的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行比較，若獲取的部分挖空處理的向心渦輪模型的共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明部分挖空處理的向心渦輪模型的挖空區(qū)域的形狀和大小不可以采用，此時(shí)需重新調(diào)整部分挖空處理的挖空區(qū)域的形狀和大小，并重新對(duì)調(diào)整部分挖空處理的挖空區(qū)域的形狀和大小進(jìn)行模態(tài)分析，直至調(diào)整的部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻裝置，對(duì)部分挖空處理后的向心渦輪模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，獲取部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度；將共振頻率裕度與預(yù)設(shè)的共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，判斷共振頻率裕度是否滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求；若共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸可采用；若共振頻率裕度不滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，則證明挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸不可采用，需重新調(diào)整挖空的輪緣形狀和尺寸，直至部分挖空處理后的向心渦輪模型的共振頻率裕度滿足共振評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，從而通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)最終獲取挖空時(shí)所需的輪緣形狀和尺寸，并根據(jù)獲取的輪緣形狀和尺寸以調(diào)整待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率，使調(diào)整后的高階固有頻率與激振頻率形成一定的頻率差，從而有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)，同時(shí)減輕渦輪的重量、減少離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。

具體地，如圖12所示，本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻裝置，確定模塊10還包括：

判斷單元16，用于根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，判斷向心渦輪模型是否需要調(diào)頻；

第一頻率處理單元17，用于若向心渦輪模型不需要調(diào)頻時(shí)，則不需要獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；

第二頻率處理單元18，用于若向心渦輪模型需要高階調(diào)頻時(shí)，則結(jié)合待調(diào)頻向心渦輪的坎貝爾圖，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。

本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻裝置，根據(jù)模態(tài)計(jì)算的結(jié)果，判斷向心渦輪模型是否需要調(diào)頻；若向心渦輪模型不需要調(diào)頻時(shí)，則不需要獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率；若向心渦輪模型需要高階調(diào)頻時(shí)，則結(jié)合待調(diào)頻向心渦輪的坎貝爾圖，獲取向心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率。本實(shí)施例提供的向心渦輪調(diào)頻裝置，在待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行挖空處理前對(duì)待調(diào)頻向心渦輪進(jìn)行模態(tài)計(jì)算，判斷向心渦輪模型是否需要調(diào)頻處理，若不需要調(diào)頻處理，則可相應(yīng)可節(jié)省人力和時(shí)間；若需要調(diào)頻處理，則獲取心渦輪模型需要調(diào)頻的高階階次及高階固有頻率，設(shè)計(jì)向心渦輪模型部分挖空處理時(shí)的形狀和大小，有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)。

優(yōu)選地，如圖13所示，本發(fā)明還提供一種向心渦輪，該向心渦輪包括輪盤及設(shè)置于輪盤上的多個(gè)葉片1，多個(gè)葉片1均勻分布于輪盤的側(cè)壁上，輪盤包括設(shè)置于輪盤中央的輪轂2及設(shè)置于輪盤外周向上的輪緣3，處于相鄰兩塊葉片1之間的輪緣3上開設(shè)有用于調(diào)整向心渦輪高階固有頻率的缺口5。

本實(shí)施例提供的向心渦輪，通過在處于相鄰兩塊葉片之間的輪上開設(shè)用于調(diào)整向心渦輪高階固有頻率的缺口，以調(diào)整待調(diào)頻向心渦輪的高階固有頻率，從而使調(diào)整后的高階固有頻率與激振頻率形成一定的頻率差，有效避免向心渦輪發(fā)生共振危險(xiǎn)，同時(shí)減輕了渦輪的重量、減少了離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。本實(shí)施例提供的向心渦輪，可有效避免共振的發(fā)生、減少離心載荷及氣動(dòng)軸向力、且重量輕、性能影響小。

進(jìn)一步地，參見圖13，本實(shí)施例提供的向心渦輪，缺口5周向均勻分布于輪緣3上，使輪緣3形成鋸齒形輪緣。在本實(shí)施例中，通過鋸齒形輪緣使向心渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)平衡，同時(shí)減輕渦輪的重量、減少了離心載荷以及氣動(dòng)軸向力，并且對(duì)向心渦輪的性能影響較小。

可選地，請(qǐng)見圖13，本實(shí)施例提供的向心渦輪，葉片1與輪盤的連接處設(shè)置有葉根倒圓4，缺口5的兩端邊緣分別到相鄰的葉根倒圓4的距離相等，且該距離大于葉根倒圓4的半徑，從而減小對(duì)向心渦輪葉根處靜強(qiáng)度的影響。并且為了防止挖空后的輪盤出現(xiàn)應(yīng)力集中，在挖空區(qū)域的底部設(shè)置有一定的弧度，在挖空時(shí)讓該挖空區(qū)域的底部不可以為尖角。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。