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跨音速轴流压气机级三维粘性流场全工况数值模拟 总被引:4,自引:0,他引:4
采用一种快速求解三维粘性流场的计算方法求解跨音速轴流压气机级内部流场及全工况特性。该方法以LU-SGS-GE隐式格式和MUSCL TVD迎风格式为基础,结合壁面函数方法和简单的混合长度湍流模型,对三维可压缩雷诺平均Navie-Stokes方程进行求解。叶列间参数的传递采用混合平面方法并应用了微机网络并行计算技术。计算得到了NASA 37号低展弦比、跨音速轴流压气机级70%设计转速下的全工况性能曲线,并重点分析了其中一些典型工况下的内部流场。计算与实验结果的对比表明此方法能快速得到三维粘性流场的流动特性且计算精度较高,可用来模拟跨音速轴流压气机级内的全工况三维粘性流动。 相似文献
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随着计算机和计算技术的发展,三元粘性数值计算被广泛地应用于叶轮机械内部流场分析,本文使用三元N-S方程对这一先进跨音速离心压气机叶轮内部流场进行数值模拟,一是对这一成功设计进行分析验证。二是使用数值方法进行内部流场细节的模拟掌握其内部粘性流动特点,为今后设计和改进高压比跨音速离心压气机提供经验。 相似文献
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本文使用商业软件数值研究NASA67跨音速两级风扇第一级在近最高效率点和近堵塞工况点的三维粘性流场。对用细网格计算的级内流场进行了细致的分析,揭示了转子中的激波、附面层、间隙涡、分离流动、流动径向掺混等流动现象,给出了转子与静子叶道中的二次流动和能量损失的分布。 相似文献
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离心压气机转子内部流场S_1/S_2全三元迭代解 总被引:1,自引:0,他引:1
为了比较准三元解和全三元解的差异,验证准三元解在计算离心压气机转子内部流场的准确程度,研究离心压气机转子内部流场全三元流动特性,本文对一有激光测量结果的高压比离心压气机[1]叶轮内部流场进行了全三元迭代计算,分析了S1/S2两类流面在叶轮通道内分布形态,比较了两类流面准三元解与全三元解的计算结果,讨论了无粘二次流的分布。并进一步和激光测量值及N-S三元直接解进行了详细的比较。 相似文献
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任意回转流面上跨音速压气机叶栅含激波流场的计算 总被引:1,自引:0,他引:1
本文运用时间分裂有限体积法,进行了任意回转流面上跨音速压气机叶栅含激波流场的计算。分析了MacCormack显式两步差分格式中的几种不同运算形式,提出了对于叶栅绕流计算问题的合适的运算方案。对几种边界条件的处理方法进行了数值试验和分析比较。流场计算中采用了一种周向非等距网格,这将有助于缩短计算时间。 相似文献
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本文对某多级轴流压气机的两级内部流场进行了CFD数值模拟,通过计算结果和通流计算值对比,分析了多级轴流压气机的级间匹配特性,说明该两级压气机的总体匹配特性是合理的.但是,在两端壁附近也存在一些差异.通过对其内部流场的剖析发现,第11级静叶的吸力面两端和第12级动叶吸力面根部均存在一定程度的分离,文中解释了存在分离原因以及分离对压气机匹配特性的不利影响. 相似文献
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研究了在Burgers方程跨声速稀疏波计算中遇到的sonic point glitch问题,对它产生的原因及其与数值格式熵条件的关系进行了分析.对若干著名格式,按照是否满足熵条件进行了分类.为了消除sonic point glitch现象,提出了一种新的两步分裂方法,并用这种方法改进了一系列典型格式.数值试验表明这是一种很好的消除sonic point glitch的方法. 相似文献
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应用GAO-YONG可压缩湍流模式数值模拟RAE2822翼型绕流 总被引:3,自引:0,他引:3
应用Gao-Yong可压缩湍流模式,数值模拟RAE2822二维翼型在两种不同来流情况下的跨音速粘性绕流问题.湍流模式的对流项用ROE格式离散,扩散项用中心差分格式离散,空间离散后的控制方程用多步Runge-Kutta显式时间推进格式求解.计算结果预测了翼型表面的压力系数的分布、平均速度剖面、激波的位置、马赫数等值线等情况.同时,对翼型表面激波与边界层相互干扰以及转捩问题进行分析计算,结果表明,Gao-Yong可压缩湍流模式结合适当的数值方法能够成功地模拟翼型跨音速粘性流动.最后,基于Gao-Yong可压缩湍流模式各项异性湍流粘性的机理,初步提出一种预测转捩起始位置的方法. 相似文献
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一个跨音风扇级转/静干扰流动的时间精确模拟 总被引:5,自引:1,他引:4
本文采用双时间步法,较为方便地将孤立叶排定常流场求解拓广为转/静干扰非定常流场时间精确求解,而且该流场时间精确求解方法收敛速度较作者最初工作有较大提高.文章通过对一跨音风扇级非定常流场时间精确模拟,对叶轮机非定常流动建立了一定理解. 相似文献
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钝头体跨声速段稳态流场的数值模拟结果显示,其尾流区内含有丰富的流场结构,流场结构直接影响着钝头体的后体压力分布.自由振动数值模拟结果显示,钝头体在跨声速区出现动不稳定,最终进入极限环振动.通过分析发现,在振动过程中,钝头体前体对流场做正功,释放钝头体振动能量,抑制振幅增加,流场对钝头体后体做正功,增加钝头体振动能量,导致振幅增加,当两者相等时,振动进入极限环状态. 相似文献
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高速、高负荷跨音速单级风扇设计与试验 总被引:7,自引:0,他引:7
本文介绍-高性能单级跨音速风扇的设计与试验结果。该风扇设计压比2.3,设计效率0.88,具有高切线速度510 m/s(相对马赫数达 1.72)和低展弦比。 在气动设计过程中,为了改善级效率,使用了前缘掠型和任意空间积迭曲线新技术。为了提高气动设计的可靠性,对风扇进行了三维有粘流动计算分析和气动的优化。 试验结果表明:这台风扇性能达到了它的设计目标。设计点压比(2.3)效率为89.5%,峰值效率达90.8%,最高压比达2.491,喘振裕度超过11.5%。 这台风扇显示了当今国际上先进风扇水平。高水平性能的取得归功于在高速和高负荷风扇气动设计中准三维和三维粘性设计系统的应用。 相似文献
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跨音速轴流压气机叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机制和扩稳效果研究 总被引:2,自引:0,他引:2
本文将叶顶微喷气方法应用于 NASA Rotor37 跨音速轴流压气机转子,在近失速工况,利用数值模拟方法研究了不同喷气量时叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机理和叶顶微喷气的扩稳效果.结果表明,喷气使得叶顶区域的叶表压力随喷嘴与叶片相对位置的变化沿弦向发生波动,抑制了叶顶泄漏流的自激非定常波动,使叶顶泄漏流轨迹沿叶片吸力面向下游移动,实现了提高压气机性能和稳定性的目的.采用喷射气流的无量纲总动量可关联亚音速和跨音速轴流压气机不同喷气方案的扩稳效果,该无量纲总动量与来流总动量和喷射气流高度成反比,而与叶高和喷射气流总动量成正比. 相似文献