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龙图腾网获悉山东大学申请的专利一种径流式透平批量一维设计及设计空间可视化的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115730532B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211439339.2，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种径流式透平批量一维设计及设计空间可视化的方法是由齐建荟;肖永清;何锁盈;韩奎华;高明;牛胜利;王旭江;杨岳鸣;马炳坤设计研发完成，并于2022-11-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种径流式透平批量一维设计及设计空间可视化的方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种径流式透平批量一维设计及设计空间可视化的方法，属于透平机械设计技术领域，以定功率、定转速为前提，设定能量头系数和流量系数范围来进行透平的空间结构设计，通过在某一功率和某一转速的前提下，对能量头系数和流量系数不同数值组合形成的坐标空间进行设计，对能量头系数和流量系数取一个区间，并对这个区间进行适当取值，这样可以涵盖在能量头系数和流量系数取值下所有的可能的设计点，可以获得在某一功率和某一转速下所有的透平几何结构，即通过本发明可以设计出在同功率、同转速的情况下，针对不同的水头系数和不同流量系数的大量透平几何结构。

本发明授权一种径流式透平批量一维设计及设计空间可视化的方法在权利要求书中公布了：1.一种径流式透平批量一维设计及设计空间可视化的方法，其特征在于，包括步骤如下： 1参数的初始设置，包括输出功率Wout、转子转速N、流量系数能量头系数ψ， 流量系数的定义如下： 式1中U4表示透平转子入口处的圆周速度，U4＝ωr4，ω为透平转子的角速度，r4为透平转子入口处叶片半径，Cm4表示透平转子入口处绝对速度的径向分速度； 能量头系数的定义如下所示： 式2中Cθ4代表转子的进口处气流绝对速度的周向分速度；Cθ6代表转子的出口处气流的气流绝对速度的周向分速度；Δh0为通过透平排出的单位体积流体的焓降，是定值；r6t为转子出口叶片顶端半径；r4为转子入口叶片半径； 2猜想初始值总静效率，确定输出功率的透平的总静效率猜想值通过下式获得： 其中，Wout为透平的输出功率，ηts为该输出功率下的透平的总静效率猜想值，ρ为工质的密度，为透平内的体积流量； 3转子计算 输入输出功率和转速的设计值，根据流量系数与能量头系数的组合将不同的透平进行再区分，需要输入流量系数和能量头系数的设定值，然后设定总静效率的猜想值ηts作为循环终止的判定，利用输入的输出功率、转速、流量系数、能量头系数和总静效率作为已知，还有一开始作为设计要求给定的透平进口压力和进口温度、透平体积流量、工质的物性参数等熵指数κ以及环境参数，根据式2求解得出转子叶片的圆周速度U4，然后根据式1和式2分别求出转子入口处绝对速度的径向分速度和周向分速度，最后根据三角形定则，即式4，得出入口处的流体的绝对速度，完成速度三角形中绝对速度的计算； 通过计算，最终获得几何参数β4,b4,r4,r6t,b6,t,Zr,L,Lms,βh,βt,r6h,εb,εr，β4为转子入口处的安装角，b4为转子进口叶片高度，r4为转子入口叶片半径，r6t为转子出口叶片半径，b6为转子出口叶片高度，t为转子叶片厚度，Zr为转子叶片数目，L为叶轮轴向长度，Lms为转子子午面长度，βh为叶根处的叶片的角度，βt为出口叶片顶端处的叶片角度，r6h为转子出口处叶片叶根的半径，εb为转子背面与后盖板的距离，εr为出口叶顶间隙，完成对转子的设计计算； 4定子计算 定子的高度bs是统一高度，其高度为转子入口叶片高度，即bs＝b4；定子气流出口角度α3就是转子气流进口角度α4，即α3＝α4，同时对于定子而言，其定子安装角与定子气流角度相同； 定子出口半径r3＝r4+δr,其中δr表示定子与转子之间的间隙,其计算式如下： δr＝2bsα412 定子入口半径为r1，r1＝r3a13，其中a13表示定子入口半径与定子出口半径的比值； 获得定子入口半径和定子出口半径之后，在获得用户设定的定子数量之后，获得定子入口和定子出口单流道的长度，即与 其中Zs表示定子的叶片数目；叶片弦长Cs的长度设置为Cs＝b1；完成对定子几何尺寸的计算； 5模型评估，判断总静效率是否收敛，若收敛，进行可行性检查，若不收敛，更新总静效率； 获得定子和转子的几何结构后，对几何结构进行检测，其总静效率通过以下公式进行计算； 其中，Δhloss为由于损失引起的焓降，将总静效率的计算值跟猜想值进行比较，如果计算的出总静效率与猜想值相差大于0.01，则认为计算没有收敛，将计算出的总静效率带入步骤3转子计算过程中重新计算，直到计算出的总静效率与上一次带入的总静效率的值小于或等于0.01，则确认迭代收敛，到此对流量系数和能量头系数的一组设计计算结束；返回步骤1进行下一组流量系数与能量头系数对转子和定子的计算； 6可行性检查，判断模型是否可行，若可行，写出合适的输出，若不可行，写出不合适的输出； 7结束循环； 8绘制出在输出功率Wout、转子转速N一定的情况下，所有的透平设计点，并在图纸上标注设计方案的可行性，并绘制参数的等值线。

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