隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,先進的軍用和民用的燃氣輪機設(shè)計定型的周期越來越短,因此對設(shè)計過程中使用的數(shù)值計算軟件的計算速度的要求也是越來越高。在計算機技術(shù)沒有突破性的發(fā)展的條件下,發(fā)展一套在計算速度和精度上都滿足工程設(shè)計需要的快速氣動數(shù)值模擬算法是非常必要的。 為滿足壓氣機工程設(shè)計對三維粘性流體力學(xué)計算軟件的要求,本文發(fā)展了一種多葉片排軸流式壓氣機全工況氣動性能快速三維粘性流場計算方法。該方法結(jié)合可壓縮雷諾平均N-S方程,發(fā)展了基于新型LU隱式格式和改良型MUSCLTVD格式的有限差數(shù)值算法。應(yīng)用一種有效的壁面函數(shù),大大減少了整個計算的工作量。應(yīng)用了微機網(wǎng)絡(luò)并行計算技術(shù)和混合平面方法將單葉片排計算擴展到多葉片排計算。由于采用了簡潔的壁面函數(shù)、零方程的湍流模型以及效率非常高的并行計算方法,本方法可以非�？焖俚哪M出多級軸流壓氣機的流場。 為了驗證快速方法的可靠性和精確性,對NASA Rotor 37跨音速壓氣機轉(zhuǎn)子和Rotor 67跨音速風(fēng)扇轉(zhuǎn)子全工況特性進行了計算,計算結(jié)果與實驗結(jié)果以及Fluent等商用軟件的預(yù)測結(jié)果進行了對比。對比分析表明,本文程序能快速得到三維粘性流場的數(shù)... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

計算程序控制界面

第四章多級計算結(jié)果及分析對比谷.43.1單內(nèi)涵(含半個風(fēng)扇)計算結(jié)果由于本程序最初只(不含風(fēng)扇及外涵)的是針對單涵壓氣機而開發(fā)的，所以最初只是進行了增壓級計算。但由于風(fēng)扇后的導(dǎo)葉進口氣流條件無法給出，所以又在前面加上了半個風(fēng)扇(用增壓級機匣的延長線將風(fēng)扇從中間進行了分割)。圖4.3是計算所用的網(wǎng)格�？偩W(wǎng)格數(shù)為199500。

圖.43單內(nèi)涵計算區(qū)域網(wǎng)格注_一_一_一一一泊一一一壓比，，~一效率，1.61月131.211效率，21司~右一岌燕…一言窗擴弋篇4343.2543石43了51O一90.80.7O一6網(wǎng)了!!l卜;飾一，口﹂L.卜.LL.﹄‘LLL.rrt.J卜tL.l.rL.‘-L名鴻22月石壓比流量(k。/s)圖.44單內(nèi)涵特性曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]軸流壓氣機轉(zhuǎn)子葉尖泄漏渦和尾跡在靜子尖區(qū)的傳播[J]. 馬宏偉,張慶國,蔣浩康.  工程熱物理學(xué)報. 2002(04)
[2]應(yīng)用高分辨率迎風(fēng)格式精確分析透平葉柵三維湍流流場[J]. 張宏武,徐綱,袁新,葉大均.  工程熱物理學(xué)報. 1999(05)
[3]可壓縮粘性流動中雙方程湍流模型的選擇[J]. 袁新.  工程熱物理學(xué)報. 1998(04)
[4]高精度高分辨率迎風(fēng)格式應(yīng)用于不同速度范圍內(nèi)粘性流動[J]. 袁新.  工程熱物理學(xué)報. 1997(02)
[5]多級葉輪機三維流動計算的級間混合方法分析[J]. 姚征.  工程熱物理學(xué)報. 1996(04)
[6]跨音速壓氣機級三維紊流流場數(shù)值模擬[J]. 劉前智,寧衛(wèi),姚吉先,周新海.  航空動力學(xué)報. 1996(04)
[7]透平級三維湍流流動的數(shù)值計算[J]. 陳乃興,張豐顯.  工程熱物理學(xué)報. 1995(02)
[8]跨音速單轉(zhuǎn)子壓氣機三維湍流流場的數(shù)值計算[J]. 陳乃興,黃偉光,周倩.  航空動力學(xué)報. 1995(02)
[9]矢通量分裂-TVD雜交新格式及其應(yīng)用[J]. 王保國,陳乃興.  航空動力學(xué)報. 1989(03)
[10]沖角和葉片傾斜角對矩形葉柵出口二次流場的影響[J]. 王仲奇,韓萬今,徐文遠,才大穎.  工程熱物理學(xué)報. 1989(02)

碩士論文
[1]渦扇發(fā)動機風(fēng)扇及內(nèi)外涵道匹配的數(shù)值分析[D]. 趙永輝.中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2005



本文編號：3626789