跨音速叶栅流场计算的多网格法

本文是对多网格法应用于求解Euler方程的探讨,文中以MacCormack显式两步差分格式为基础,提出了一种简单的求解积分型Euler方程的多网格算法,阐述了这种方法的基本思路,研究了稳定条件和一种新的人工粘性形式.文中还进行了几种跨音速涡轮叶栅流场的计算,用以说明多网格法在缩短计算时间上的效果。     

在冷气干扰下叶栅绕流的控制方程及求解方法

1控制方程高温涡轮的冷却空气量随着燃气轮机性能的提高而在不断增加，因而在数值模拟气冷涡轮流场时则须考虑喷射冷气对燃气主流的影响。本文采用文献［1］的“质量源”模型，推导出具有统一形式的适用于叶栅三维和周向平均混合流动的控制方程。在绝热和忽略粘性应力作功率条件下，将文献出中的通用形式的控制方程在柱坐标系中展开，然后再经坐标变换，将其转换到任意曲线坐标系《，刀J中，得到了在冷气干扰下的叶栅三维绕流的双曲守恒型控制方程（用矩阵形式表示）：aU／＆＋aE／a＋OF／的十OG／0（一H（1）式中仅三项含有冷气参数，…     

叶栅绕流的边界元法

一、前言 边界元法是继差分法和有限元法之后发展起来的一种新的数值计算方法。由于它有输入数据少,计算时间短,解的精度高等特点,引起了世界各国的重视。近几年,我国也开始了边界元法的研究,但在叶轮机械方面,边界元法的应用甚少。本文的目的就是探讨将边界元方法用于求解叶栅中的气体流动问题。     

用多重网格技术求解平面叶栅跨音绕流

1982年以来,Ni、Davis等人发展了一种与多重网格技术相结合的时间相关有限体积积分方法,这是一个快速求定常解的显式推进方法。本文采用这种方法计算平面叶栅跨音绕流,阐明了Ni-Davis格式的基本思想和处理原则,在物面边界近似处理上本文作了适当改进,为适当选取人工粘性项提出了具体平滑公式,又根据数值试验对多重网格技术提出了改进算法。两个跨音叶栅绕流算例表明,数值结果的精度和计算效率是令人满意的,可以满足航空发动机气动设计的需要。在IBM 4341计算机上,求解一个65×17网格上的跨音流场大约需CPU时间15分钟,使用四层网格技术后可节省CPU时间50%到60%。     

用代数多重网格法求解一维分裂格式的Euler方程

提出了代数多重网格法(AMG)的一种新算法。新算法改进了插值公式和粗网格方程,并把它应用到求解一维的分裂格式Euler方程。数值结果表明,对于具有高CFL条件数的Euler方程,代数多重网格法可以求解;对于Gaus-Seidel方法求解不能收敛的代数方程组,代数多重网格法求解可以收敛。新算法改进了代数多重网格法的收敛性和扩展了它的应用范围,数值结果表明了它的有效性和强壮性。     

跨音速叶栅绕流的数值模拟

一、引言 本文在文献[1]的基础上,提出了一种时间推进有限体积法,从积分型的基本方程出发采用了简单的曲线四边形组合网格,并以均总焓关系作为能量方程,构造了一种稳定性良好的差分格式。其特点是允许任意地剖分网格,易于适应具有复杂几何形状的问题;而且在每一时间步都保证差分格式的守恒性,能较正确地判定激波的位置。应用本方法,对三个实例叶栅进行了平面叶栅和任意旋成面叶栅中带激波的跨音速流场计算,计算得到的叶面压力分布和M数分布与实验值吻合良好。     

平面叶栅跨声速绕流计算的一种新方法

本文提出了一种求解理想气体绕平面跨声速叶栅的定常均能均熵流动的所方法.算例表明,用较少的计算时间可得到较精确的结果。     

SRNS方程求解叶栅流动的研究

为建立ＳＲＮＳ方程适用的数值计算方法，并使下游信息充分反馈到上游，本文对不可压ＳＲＮＳ方程提出了拟压缩性空间推进法，对压气机叶栅和透平叶栅的典型计算表明，该方法可准确而快速地模拟叶轮机械内部流场。     

用改进的强隐式方法求解平面叶栅跨音速绕流问题

一、前言 在用势方程求解跨音流动的计算中,往往通过坐标变换将物理平面上的控制方程转换为计算平面上的控制方程进行求解。当采用非正交变换时,计算平面上的控制方程将产生交叉导数项。经离散化后差分方程中就含有相邻九个网格点上的参数。[1]的SIP方法不能同时求解与交叉导数项有关的参数,而是将其处理成求解方程的右端项,所求解的是五对角系数阵的线性代数方程组。对于强弯叶片和安装角较大的叶栅流场,交叉导数将产生重要影响,对此,本文提出一种SIP方法,能够直接求解九对角系数阵的线性代数方程组。     

求解振动叶栅非定常绕流的“振荡中心流线法”

一、概述 随着高性能燃气轮机和大功率蒸汽轮机的发展,叶轮机械的气动弹性动力稳定性问题已日趋尖锐,成为技术上必须加予注意和解决的问题。而求解这个问题的关键是准确地确定叶轮机叶片振动时的非定常气动力,亦即是求解气流流经振动叶片的振荡流场。本文将中心流线法的基本思想发展应用到求解振动叶栅的非定常绕流,提出了“振荡流线”     

变工况非定常叶栅绕流数值仿真

采用离散涡方法数值仿真了不同来流攻角下,固定与动边界叶栅绕流。在设计工况时流动接近定常流动。而变 工况时流动具有明显的非定常特征。特别是当攻角较大时,流场中存在着激烈分离,流动具有不稳定性。分离流动与旋涡 的分布息息相关。当来流角从20°到60°逐渐增大时,前驻点从背面经前缘点向腹面移动。固定叶栅与振动叶栅时的绕流 有明显的不同。振动叶栅绕流,流体决不是简单地随叶栅作同样的振动。     

平面叶栅跨音绕流并行数值模拟

研究平面叶栅跨音绕流的并行算法。采用文（１）中差分格式，设计适合平面叶栅跨音绕流的并行算法，并在江南一２并行机上实现。     

关于用时间相关法求解平面叶栅跨音绕流的一些问题

本文是文[1]的补充。首先叙述了三点计算经验,其次给出了一个稳定性的必要条件。最后提供了一个计算实例,说明我们的数值解具有相当好的精度。     

飞机构型Euler绕流结构网格方法计算的可信度

采用三种方法验证飞机构型Ｅｕｌｅｒ绕流结构网格方法计算。第一,同一网格,采用不同的方法或程序进行计算,采用Ｊａｍｅｓｏｎ中心差分有限体积方法和Ｓｔｅｇｅｒ－Ｗａｒｍｉｎｇ流量分裂迎风格式有限体积方法,为计算提供容错手段;第二,网格细化和网格点重新分布,并通过网格收敛指标进行评估;第三,提出新的多块拼接网格拓朴,采用不同的网格拓扑进行计算。     

跨音速三元透平叶栅绕流全流场解

诸式中KT表控制体体积,KM表控制面。 2.差分格式 取两个相邻叶片的一个背弧面,另一个的内弧面、轮毂处及叶尖处的外壁这两个迥转面所形成的域为计算域。在此域中沿x方向(轴向)有JM个节点、沿u方向有IL个节点、沿r方向有KN个节点。沿x方向把相应的I节点光滑地连起来形成拟流线,通过相应的拟流线由内径向叶尖处延伸的曲面就是拟S_2流面。在计算域中不同半径处所取的计算截面均为迴转面,所以沿r方向的网格可在一个子午截面上表示出     

飞机构型Euler绕流结构网格方法计算的可信度

采用三种方法验证飞机构型Euler绕流结构网格方法计算。第一,同一网格,采用不同的方甚或程序进行计算;采用Jameson中心差分有限体积方法和Steger-warming流量分裂迎风格式有限体积方法,为计算提供容错手段;第二,网格细化和网格点重新分布,并通过网格收敛指标进行评估;第三,提出新的多块拼接网格拓扑,采用不同的网格拓扑进行计算。     

跨音速透平平面叶栅绕流特性的实验研究

本实验室叶栅风洞自1976年投入运行,已经完成了30套叶栅实验。这些叶栅的工作参数都属于跨音速范围.这包括有蒸、燃气轮机,动叶和导叶,顶、中、根部截面的各类叶型.稠度范围是b/t=1～2.5,气流折转角范围θ=11°～125°.它们具有一定的广泛性和代表性。     

多层网格法在分离流计算中的应用

文中应用多层网格法计算圆柱绕流,获得了流体的分离现象。文中采用MAC类型的一个分裂格式,推导和给出了固壁处的压力边界条件,用插值法给出了对称面处速度的边界条件,对这些条件都进行了试算和比较。为了更好的计算分离流,我们令z=1nr,使网格步长在r方向以指数形式增长,这就大量地节省了总网格数。文中也用多层网格法来选取微分方程的初值,节省了总的计算时间。最后在文中给出了计算结果和计算机打印的流线图。