由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和CFD方法的日趨成熟，CFD在透平設(shè)計(jì)和分析領(lǐng)域與傳統(tǒng)的理論研究和試驗(yàn)一起起著重要的作用。本文的工作主要是數(shù)值模擬程序建立與三級(jí)向心渦輪葉柵流場(chǎng)分析。 在OpenFoam的CFD軟件包基礎(chǔ)上，發(fā)展了一套求解Euler方程組和Favre平均的Navier-Stokes方程組程序，使它能夠求解可壓縮，定常流動(dòng)。程序中采用TVD格式，可選擇不同限制格式如MinMod限制器，SMART限制器等，離散系統(tǒng)用ICCG和Biconjugate Gradients-CG共軛方法求解。同時(shí)采用不同的湍流模型，如高雷諾數(shù)k-ε模型和重整化群k-ε模型等。推導(dǎo)了適用于全流速流動(dòng)過(guò)程求解的方法，并對(duì)該方法進(jìn)行了一系列由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的算例驗(yàn)證以及不同方法的比較，表明所發(fā)展的程序具有一定的可靠性、流場(chǎng)模擬的準(zhǔn)確性。 另外本文對(duì)向心透平流場(chǎng)進(jìn)行研究，主要運(yùn)用商用CFD軟件對(duì)三級(jí)向心透平進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析其流場(chǎng)機(jī)理。對(duì)向心透平數(shù)值模擬的結(jié)果與設(shè)計(jì)值作進(jìn)行比較，得出三維設(shè)計(jì)的向心透平是可行的，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的多級(jí)向心渦輪的可行性。為了對(duì)向心渦輪的流場(chǎng)進(jìn)行了深入的分析，本文對(duì)第一級(jí)的流場(chǎng)進(jìn)行了分析，流場(chǎng)合理。本文對(duì)向心透平的變工況研究，對(duì)不同的轉(zhuǎn)速和不同壓比進(jìn)行模預(yù)得到向心透平的特性線。 為了獨(dú)立編制CFD軟件，本文從流體力學(xué)的基本原理出發(fā)，推導(dǎo)了非慣性系下Navier-Stokes方程組和Favre平均的方程組，同時(shí)對(duì)雷諾應(yīng)力張量進(jìn)行推導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：TH122
【部分圖文】：

Sajben擴(kuò)壓器流動(dòng)無(wú)粘計(jì)算等馬赫數(shù)圖

aSajben擴(kuò)壓器流動(dòng)高雷諾數(shù)k-:模型計(jì)算等壓力圖
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本文編號(hào)：2882292