【摘 要】
：
应用NUMECA软件对带有楔形扩压器的跨声速离心压气机级动静叶相干形成的三维非定常粘性流场进行了数值模拟,给出了不同时刻叶片表面压力系数的变化曲线、不同时刻不同流向位置截面上相对速度沿流道宽度方向分布的变化曲线、不同时刻扩压器吸力面附近的空间流线以及不同时刻压气机间隙泄漏流与静压的关系等.模拟结果表明非定常流动状况更接近真实流动,在高性能的压气机的设计中具有更广泛的应用前景。
【机 构】
：
北京理工大学机械与车辆工程学院,北京,100081 NUMECA北京公司,北京,100081
【出 处】
：
2006中国工程热物理学会热机气动力学学术会议
论文部分内容阅读
应用NUMECA软件对带有楔形扩压器的跨声速离心压气机级动静叶相干形成的三维非定常粘性流场进行了数值模拟,给出了不同时刻叶片表面压力系数的变化曲线、不同时刻不同流向位置截面上相对速度沿流道宽度方向分布的变化曲线、不同时刻扩压器吸力面附近的空间流线以及不同时刻压气机间隙泄漏流与静压的关系等.模拟结果表明非定常流动状况更接近真实流动,在高性能的压气机的设计中具有更广泛的应用前景。
其他文献
为了研究和改善1+1/2对转涡轮性能,本文对1+1/2对转涡轮两种转速下不同落压比共16种工况进行了数值研究,并与实验结果进行了对照.结果表明近设计工况下计算结果和实验值吻合较好.1+1/2对转涡轮出口背压对高压转子性能影响较小,对低压转子性能影响较大,这导致变工况下1+1/2对转涡轮高低压轴出功比变化较大.通过对某典型非设计工况和设计工况下的流场结构的分析发现非设计工况下1+1/2对转涡轮高压动
本文采用CFD方法,对直径为10m的NREL全尺寸风能发电机转轮流场进行了数值模拟,获得了叶片绕流的流场信息,并与风洞实验结果进行了对比,两者基本吻合.通过对比分析,验证了计算方法的可行性.并对风能发电机的气动性能进行了研究.
利用CFD技术,数值研究了来流周向预旋对多级离心压缩机级间弯道与回流叶栅等静止部件内气动性能的影响.研究结果表明:弯道内均存在不同程度的流动分离,且分离区的大小随来流周向预旋的增强而增大;降低来流周向预旋能有效地抑制弯道内流动分离,并能使弯道出口(即回流叶栅进口)气流更趋于均匀,这有助于提高回流叶栅的气动性能;回流叶栅内的流动是非均匀、不稳定、剧烈分离的旋涡流动.沿主流方向,存在着复杂的二次涡结构
为了探究无导叶对转涡轮在不同涡轮转速下的变工况特性,运用CFD方法对某无导叶对转涡轮模型级的流场进行了三维定常多叶片排的数值模拟.结果表明,在涡轮转速低于设计点转速时,涡轮转速的变化对高压导叶的负荷没有影响;随涡轮转速的提高,高低压动叶进口来流正攻角变小,负荷降低,流动分离效应减弱;涡轮转速的变化对无导叶对转涡轮的喉部位置基本没有影响;随涡轮转速的升高,高压动叶内的激波损失增大,低压动叶内的激波损
为了探究无导叶对转涡轮在不同进口周向攻角下的变工况特性,运用CFD方法对某无导叶对转涡轮模型级的流场进行了三维定常多叶片排的数值模拟.结果表明,高压导叶对其流场的整流作用很强,能够在较大的进口攻角范围内为高压动叶提供较优的入口条件;当涡轮进口攻角在-50°～+50°范围内变化时,高低压动叶的负荷基本不受涡轮进口攻角变化的影响,而高压导叶的负荷却会受到较大影响,正(负)攻角的作用效果是增大(降低)高
使用CFD软件CFX数值模拟了不同漩流条件下大功率汽轮机低压排汽系统实验模型内部的复杂三维流动,定义了衡量非轴对称流场周向不均匀程度的周向不均匀系数.通过对不同漩流条件下计算得到的总压损失系数、静压恢复系数、周向不均匀系数以及缸内流场的对比分析,发现来流在不同径向位置处的切向角对排汽缸内流动有不同的影响,在此基础上提出了能改善排汽缸气动性能的来流切向气流角分布并进行了数值验证分析。
空化流场中,不可压液体与可压气体并存;流场中的相变导致了复杂的热物理过程;汽泡壁附近密度变化大,流场不连续.现有的计算流体力学理论与方法无法对如此复的物理现象准确模拟.本文采用基于压力、速度与焓为原始变量的预处理方法,用能量方程取代传统的非物理的空化模型,用Roe格式捕获问断面,构建既适用于饱和区、也适用于液体及气体区的饱和参数求解方法,建立一套解决空化流动问题的新方法,算例表明,新方法可以捕获流
非定常性是叶轮机械内流动的本质属性.本文采用Jameson提出的双重时间步法,使用有限体积法进行空间离散,求解可压缩的雷诺平均Navier-Stokes方程,采用Baldwin-Lomax模型对控制方程进行封闭,实现了多叶片排非定常流动的三维数值模拟.并使用该程序对某无导叶对转涡轮的流场进行了计算,通过与商业软件Numeca计算结果的比较分析,初步校核验证了程序的准确性和可靠性,为下一步工作提供了
本文在一排涡轮叶栅前增加周期性运动的圆柱,利用圆柱绕流来模拟上游静叶产生的尾迹,将其作为一种激励机制,通过数值模拟手段研究了此种非定常激励对下游叶栅的影响.研究的结果显示,选择适当的激励频率可实现对叶栅流场有效的整合,有效地改善下游叶栅流场的流动状态。
畸变对压气机性能的影响是一个高度的非定常过程,而过去的研究较多的基于定常分析的基础之上.本文应用高精度格式的非定常数值模拟程序,分别对均匀和畸变进口条件下压气机转子内的流动进行了全三维非定常数值模拟,首次对进口畸变下转子通道内的三维非定常流场的时空演化过程进行了较为详细的研究和分析.其结果表明,高低压交替形成的非定常扰动是引起的转子通道内流场大尺度分离的主要原因,从而导致了转子总性能的降低。