發(fā)布時(shí)間：2018-03-01 01:01

  本文關(guān)鍵詞： 多級(jí)軸流壓氣機(jī) 流場(chǎng)測(cè)量 數(shù)值模擬 網(wǎng)格劃分 湍流模型 差分格式　出處：《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：高壓壓氣機(jī)的性能直接影響整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。目前對(duì)高壓壓氣機(jī)的設(shè)計(jì)及性能預(yù)測(cè)中CFD數(shù)值模擬已被廣泛應(yīng)用,但由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的缺乏而難以對(duì)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)價(jià)�；诖�,本文對(duì)多級(jí)軸流壓氣機(jī)級(jí)間流場(chǎng)開展了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究。首先,在四級(jí)低速軸流壓氣機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上開展了流場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn),得到大量實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù),包括壓氣機(jī)總體性能參數(shù)、級(jí)間流場(chǎng)參數(shù)分布及靜子葉片通道的流場(chǎng)分布等,擴(kuò)充了壓氣機(jī)流場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫,為數(shù)值模擬結(jié)果的校驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。其次,使用商用軟件NUMECA對(duì)不同條件設(shè)置下的壓氣機(jī)模型進(jìn)行定常數(shù)值計(jì)算,發(fā)現(xiàn):改變網(wǎng)格劃分方式(包括主流區(qū)均勻網(wǎng)格百分比、葉尖間隙沿徑向網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)及總網(wǎng)格量)對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果存在影響,且主流區(qū)均勻網(wǎng)格所占百分比對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響最大;湍流模型的改變對(duì)數(shù)值模擬總性能影響較大;不同差分格式對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果精度存在一定的影響。最后,通過比較分析實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果,獲得了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合最好的數(shù)值模擬方法,為CFD技術(shù)在壓氣機(jī)設(shè)計(jì)和優(yōu)化中的應(yīng)用提供支持。
[Abstract]:The performance of high pressure compressor directly affects the performance of the whole engine. At present, CFD numerical simulation has been widely used in the design and performance prediction of high pressure compressor. However, due to the lack of experimental data, it is difficult to evaluate the accuracy of the calculation results. Based on this, an experimental and numerical study of the interstage flow field of a multistage axial compressor is carried out. The flow field measurement experiments were carried out on the four-stage low speed axial compressor test rig, and a large number of experimental data were obtained, including the overall performance parameters of the compressor, the distribution of the flow field parameters between stages and the flow field distribution of the stator vane passage, etc. The experimental database of compressor flow field is expanded, which provides the basis for checking the results of numerical simulation. Secondly, the commercial software NUMECA is used to calculate the compressor model under different conditions. It is found that the change of meshing method (including the percentage of uniform mesh in mainstream area, the number of radial mesh nodes in tip clearance and the total mesh amount) has influence on the numerical simulation results. The percentage of uniform mesh in the mainstream area has the greatest influence on the calculation results; the change of turbulence model has great influence on the overall performance of the numerical simulation; different difference schemes have some influence on the accuracy of the numerical simulation results. Finally, By comparing and analyzing the experimental results and the numerical simulation results, the best numerical simulation method is obtained, which provides the support for the application of CFD technology in compressor design and optimization.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V233

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1549702