时间推进通流气动设计方法的探索和分析

来源 :中国工程热物理学会热机气动热力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bimzhouhong
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近几年在对风扇进行气动设计时,采用的都是传统的流线曲率气动设计方法.但该方法不能解决超音来流风扇带来的混合型方程组的问题,且在对高负荷亚音来流风扇以及超音通流风扇进行气动设计时,也存在着一定的局限性.本文在时间推进法与风扇气动设计相结合方面进行了探索,初步形成时间推进通流气动设计方法及相应设计程序.该方法根本上克服了流线曲率法不能解决混合型方程组的困难,能适用于超音来流风扇的气动设计.采用该方法对高负荷亚音来流风扇、超音通流风扇和超音来流风扇进行气动设计,证实了该方法相对流线曲率法具有很大的优越性.时间推进通流气动设计方法在叶轮机设计系统中将得到广泛应用.
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利用多普勒激光测速仪对闭式后弯高心时轮内三维湍流流场进行了实验研究。叶轮在带有无叶扩压器的通风机内运行。对整个流道内各流面的主流速度作了详细测量。具体分析了回转面、径向面上主流速度分布及发展、叶轮中部和出口处二次流动、气流角在不同流面的变化等流动特性。
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用三淮激光多普勒测速系统测量研究了一个离心压气机转子近端壁区三维紊流流场。结果表明,整个叶片通道内叶背角区存在角涡及其伴随涡,叶盆角区存在前缘马蹄涡的叶盆分支,它们的发展、演化较大地影响着附近区域的流动,是造成了所在区域流动阻塞和气流脉动的主要因素。前缘马蹄涡叶背分支沿下游逐渐向叶盆方向发展,与端壁附面层和主流的进一步掺混,并在约1/2叶片通道处的叶盆角区与前缘马蹄涡的叶盆分支发生交混,在下游造成
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该文采用高分辨率、高精度和高收敛率的数值计算方法求解可压缩雷诺平均的Navier-Stokes方程和q-ω湍流模型,对一台跨音单级透平在不同工况下的内部流场进行了详细的数值模拟,并总结了小流量工况下动叶内部流动的分离模式。