多级压气机快速三维数值模拟研究

发布时间：2022-02-15 14:26

　　随着现代科技的飞速发展,先进的军用和民用的燃气轮机设计定型的周期越来越短,因此对设计过程中使用的数值计算软件的计算速度的要求也是越来越高。在计算机技术没有突破性的发展的条件下,发展一套在计算速度和精度上都满足工程设计需要的快速气动数值模拟算法是非常必要的。 为满足压气机工程设计对三维粘性流体力学计算软件的要求,本文发展了一种多叶片排轴流式压气机全工况气动性能快速三维粘性流场计算方法。该方法结合可压缩雷诺平均N-S方程,发展了基于新型LU隐式格式和改良型MUSCLTVD格式的有限差数值算法。应用一种有效的壁面函数,大大减少了整个计算的工作量。应用了微机网络并行计算技术和混合平面方法将单叶片排计算扩展到多叶片排计算。由于采用了简洁的壁面函数、零方程的湍流模型以及效率非常高的并行计算方法,本方法可以非常快速的模拟出多级轴流压气机的流场。 为了验证快速方法的可靠性和精确性,对NASA Rotor 37跨音速压气机转子和Rotor 67跨音速风扇转子全工况特性进行了计算,计算结果与实验结果以及Fluent等商用软件的预测结果进行了对比。对比分析表明,本文程序能快速得到三维粘性流场的数... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

计算程序控制界面

第四章多级计算结果及分析对比谷.43.1单内涵(含半个风扇)计算结果由于本程序最初只(不含风扇及外涵)的是针对单涵压气机而开发的，所以最初只是进行了增压级计算。但由于风扇后的导叶进口气流条件无法给出，所以又在前面加上了半个风扇(用增压级机匣的延长线将风扇从中间进行了分割)。图4.3是计算所用的网格。总网格数为199500。

图.43单内涵计算区域网格注_一_一_一一一泊一一一压比，，~一效率，1.61月131.211效率，21司~右一岌燕…一言窗扩弋篇4343.2543石43了51O一90.80.7O一6网了!!l卜;饰一，口﹂L.卜.LL.﹄‘LLL.rrt.J卜tL.l.rL.‘-L名鸿22月石压比流量(k。/s)图.44单内涵特性曲线

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3626789