CAS压气机转子中跨声速三元流动的S_1/S_2流面准三元迭代解

本文对我所跨声速单级轴流压气机0.8和0.9设计转速下转子通道内及其上、下游的流场,进行了S_1、S_2两类流面迭代计算,分析了三元跨声速流场,并与使用双焦点激光测速仪的测量结果进行了比较。在分析计算中,以激光测量的出口绝对气流角分布,常规测量的出口滞止压力分布及通过扭矩测量值校正得到的转子效率为输入参数,进行了6轮迭代计算,得到了跨声流场的收敛解。计算结果与测量值较接近。     

氦透平膨胀机叶轮(理想气体)S_2流面流场计算

为保证核聚变装置EAST(Experimental Advanced Super-conducting Tokamak)氦低温系统的稳定运行,其核心部件氦透平膨胀机必须满足制冷量的要求;因此有必要用流线曲率法对低温氦透平膨胀机T2叶轮流场进行计算。经过计算得出T2叶轮子午面流场,同时也对叶轮性能进行分析,结果完全满足要求。     

关于计算透平机械内部准三元流动的S_2流面的讨论

一、关于平均S_2流面 在叶轮机械准三元流动计算中,从原则上讲可以选取任一个S_2流面与多个S_1流面迭代求解。但当从整体上分析叶栅的气动性能或进行叶片的造型时,选取不同定义的平均S_2流面得到的不同解使我们难以唯一地确定一个叶片流道内的平均参数。不同的作者使用的平均S_2流面的定义是不同的。我们给这些不同定义的平均S_2流面标以新的名称以     

透平S_2流面气动半反命题有限元解

一、变分原理 吴仲华教授的三元流动理论已在国内外透平机械计算中获得了广泛的应用。但基于吴氏理论的变分有限元计算实属少见。近几年来刘高联基于两个流面理论对透平机械中多种气动命题找到了泛函表达式,并编制了一些有限元程序。但S_2流面的计算尚少。 基于S_2流面半反命题的气动基本方程组,引入流函数后可得下列主方程:     

多级跨音速压气机S_2流面正反问题混合计算

多级跨音速压气机Ｓ＿２流面正反问题混合计算苏杰先，冯国泰，魏沫，胡昆（哈尔滨工业大学）一、前言大型航空发动机跨音速压气机的发展有力地促进了小型弹用发动机的飞速进步。美国的＂战斧＂式巡航导弹用发动机Ｆ１０７－ＷＲ－１００以及法国的弹用发动机ＴＲＩ－６０...     

高压比离心压气机S_2流面跨音计算

一、前言 近年来在直升机及小型地面动力装置中广泛地采用了高压比离心压气机,因其在较高效率下可达到很高的级压比.但随着压比的提高,叶轮线速度增加,导风轮出现跨声流动.早期为了避免跨声导风轮设计困难,往往在设计时控制进口叶尖M数不大于1.目前已出现了一些叶尖M数在1.2左右,级压比在8以上的离心压气机.     

CAS压气机转子跨声速流场S_1/S_2流面全三元迭代解

作为跨声速单级压气机基础研究工作的一部分,本文在过去完成的跨声速流场准三无迭代解的基础上,发展了在任意翘曲的S_1流面和若干个S_2流面上跨声流函数解相互迭代的全三无计算程序体系。对CAS跨声单转子内部流场进行了验算。经过七轮迭代,第一次得到了三元跨声流场(不假定无旋)全三元迭代解,验证了跨声速全三元迭代计算的收敛性。     

后掠冀跨声流场S_1/S_2流面全三元迭代解

一、前言 叶轮机械三元流动通用理论提出的使用两类流面迭代求解叶轮机械三元流动正反问题的方法,已成为内流数值计算的一个基本方法。随着计算机速度的提高、内存的扩大,越来越多的三元直接解投入了使用。但是两类流面迭代求解仍然是叶轮机械内流计算的一个重要方法。     

透平级S_2流面内的反问题湍流计算

本文发展了应用湍流流函数方程计算湍流流场的方法。计算了扭曲叶片Ｓ２流面的湍流流场．在非正交曲线坐标可压湍流方程组中包含了以无量纲形式表示的能量方程，熵方程和Ｋ－ε湍流模型方程。固壁边界上采用了壁函数方程。通过计算得到了透平级内部的湍流流动合理的收敛解。此方法可以通过调节子午通道的形状及环量的大小分布来防止流动中负速度的出现，为高效透平级的设计提供了一种新的途径。     

斜流通风机的准三元设计法

一、子午面流线的确定 由沿准正交线q(见图1)的平衡条件式 dC_m~2/dq+A(q)=B(q) (1)来计算子午面流线。 A(q)=2(1/(r_mcosε)+(sinφsinε)/r+(dφ)/(dq)tgε) (2)式中: B(q)=2[d/(dq)(P_0/ρ-(C_θ)/r (d(rC_θ)/dq] (3) P_0/ρ=(P_(01)/ρ)+(uC_θ-u_1C_(θ1))-ξ_PW_1~2/2 (4) 全压损失系数ξ_p和当量扩散系数D_(cq)分别表示     

叶轮机械准三元叶片设计中气动造型计算

一、前言 在三元流动通用理论的基础上,目前叶轮机械的设计已普遍采用方便可靠的准三元设计方法。叶片造型作为设计过程中十分重要的一步,其方法也在不断改进。文献[2,3]等提出和发展了的选定流线级数展开法有效地克服了传统的几何造型中的许多缺点,已经在很多方面应用于工程实践。但在迴转面上的气动造型计算中,还始终存在一个尚待解决的问题,这就是由于级数展开法造型计算完全依赖于S_(2m)计算所提供的中心流线形状     

非正交座标S_1流面流函数跨音松弛计算

本文在吴仲华教授的叶轮机械三元流动理论的基础上,推导了非正交曲线座标系下的叶轮机械流函数方程及有限差分方程的通用形式.这些方程可用于平面、任意迥转面及任意翘曲的S_1或S_2流面的跨音及亚音流场计算。数值求解中采用了混合差分格式线松弛计算方法。采用了密度预测法由流函数值唯一确定了密度值,解决了流函数方程求解跨音流场的困难,用此方法编制了计算机程序并作了计算,所得结果与实验结果比较一致。     

非正交曲线坐标可压湍流S_1流面计算

一、引言 本文在文献[1]的基础上导出了非正交曲线坐标S_1流面内的可压湍流通用流函数方程组,文中连续方程和运动方程直接转化为流函数方程形式,不受势函数的无旋流动的限制,本文用焓和熵代替运动方程中的压力项,直接求解能量方程和熵方程,避免了压力修正带来的困难。导出了非正交曲线坐标系的κ-ε湍流双方程,在近壁区采用壁面函     

对亚音速静子使用一个中心S_2流面与多个S_1迴转面的三元迭代解

根据五十年代初开始建立起来的三元流动通用理论,利用文献[2—5]提供的计算机程序,用一个中心S_2流面和几个S_1迴转面交叉迭代的方法进行了高亚音静子的三元气动设计(反问题)计算。在交叉迭代过程中,静叶前S_1流片的形状和厚度变化及前、后远方的边界条件是一个不易确定的问题。本文通过新近提出的一个满足静叶前间隙中规定气体参量的相当流场的计算方法得到S_1流片的形状和厚度以及远前方周向均匀的进气条件。在迭代过程中熵的处理的一致性也是一个需要考虑的问题。计算结果表明S_1计算中必须适当考虑熵增的影响,以便与S_2流场中的熵值相一致,并能得到较高的迭代精度。这样做后,本文经过四轮迭代,就得到了S_1和中心S_2对应点上的各项参数相对差别都在2％以内的收敛解,并同时得到了满足流量和厚度分布的叶型及其叶面上的压力分布和速度分布,因之是一个可以实用的三元流叶片设计方法。     

带分流环的S_2流面流场线松弛计算方法与程序

一、前言 在风扇发动机中,内外涵分流环的形状与位置会对风扇发动机的性能有明显的影响.因而,了解分流环表面的速度、压力等的分布以及其对流场的影响,对于提高风扇发动机的性能具有重要的实际意义. 本文所介绍的这个计算程序采用任意非正交曲线坐标与相应的非正交速度分量的叶     

非正交曲线坐标S_1流面流函数反问题松弛计算

本文在文献[1—3]工作的基础上,从叶轮机械S_1流面反问题提法之一(给定叶栅吸力面速度分布及叶片厚度分布求解叶型坐标)出发,推导了流函数反问题主方程及有限差分方程.这方程是以计算网格坐标为主变量的二阶偏微分形式的动量方程,解决了文献[4—7]所未能解决的使用有旋的运动方程求解的问题.此方程与有旋的S_2流面流函数方程的一致性保证了叶轮机械三元求解的收敛性.进一步完善了叶轮机械使用两类流面的三元流设计方法.编制了计算机程序对典型的叶型作了计算例子,结果是理想的.     

S_1流面H型与C型双重网格计算

本文发展了一种S_1流面的H型和C型双重网格计算方法,即首先采用H型网格进行全流场计算,再在叶片前缘附近采用局部C型网格进行加密计算,在生成C型网格时采用了一种组合二次曲线拟合方法以便适用于各种压气机及透平叶型.文中给出的算例表明,本方法是提高S_1流面亚声速绕流计算精度和预测叶栅变工况性能的有效手段。     

环型叶栅S_1和S_2流面N-S分析及总压损失预测

本文通过数值求解二维S_1和S_2流面上的用熵关联的时均N-S方程组预测VKI环型透平静叶栅的总的性能,算得的质量加权平均的总压损失的增长率和实验数据十分一致,显示了本方法有潜在的实用价值。     

翘曲S_1流面跨声速流函数解

一、前言 在叶轮机械工程设计、计算中,往往使用只计算一个中心S_1流面和若干个迴转S_1流面的准三元迭代解。为了得到更准确的全三元解,文献[1]在全三元迭代计算中使用了翘曲的S_1流面计算机程序。文献[3]则发展了使用曲面拟合方法的翘曲S_1流面程序。在跨声流动存在强烈激波间断时,流面形状会在激波处发生折转,流片厚度也会突变。由于这种三元效应的存在,有必要发展任意翘曲S_1流面跨声程序,进行全三元跨声迭代解。本文在文献[5]的基础上发展了翘曲S_1流面跨声计算机程序。     

DFVLR压气机转子中跨声速流动的两类流面准三元迭代解

本文依据三元流动的通用理论,完成了一个跨声速压气机转子流场的准三元迭代计算。计算表明,使用S_1跨声速正问题程序和S_2反问题程序的迭代方法是十分有效的。计算中一系列合理措施的采用,解决了迭代的收敛问题,收到了颇为满意的效果。文中的算例是西德具有详细内部流动测量数据的DFVLR跨声速转子的设计点工况,计算结果与实验值进行了比较。