【摘 要】
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叶顶间隙是影响轴流压气机性能的重要因素之一,由于加工误差、安装、长时间运行等原因,压气机的叶顶间隙会呈现不确定性的变化,从而影响压气机的气动性能。因此,基于不确定理论,开展考虑叶顶间隙不确定的压气机气动性能和内部流场分析研究,并通过对叶顶泄漏涡的POD分析,能够充分认识叶顶间隙对压气机性能的影响,对于理解流动机理具有非常重要的理论意义和实际应用价值。本文针对NASA Rotor36转子,将数值计算
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叶顶间隙是影响轴流压气机性能的重要因素之一,由于加工误差、安装、长时间运行等原因,压气机的叶顶间隙会呈现不确定性的变化,从而影响压气机的气动性能。因此,基于不确定理论,开展考虑叶顶间隙不确定的压气机气动性能和内部流场分析研究,并通过对叶顶泄漏涡的POD分析,能够充分认识叶顶间隙对压气机性能的影响,对于理解流动机理具有非常重要的理论意义和实际应用价值。本文针对NASA Rotor36转子,将数值计算结果与实验进行对比,验证了数值计算方法的正确性。自编程序实现了NIPC方法,并通过经典测试函数,验证了程序的精度和效率。论文在对不同叶顶间隙下Rotor36进行确定性的数值模拟的基础上,采用NIPC方法,对CFD数值结果进行不确定性分析,通过对气动性能和不同叶高处的流场进行不确定性分析,得到随机场的统计特性,研究了叶顶间隙的不确定性对气动性能和叶顶区域流场的影响。为了进一步分析不同叶顶间隙下叶顶泄漏涡的结构和运动轨迹,通过频谱分析和非定常流场分析,得到叶顶流场的主导频率和叶顶泄漏涡在一个周期内的运动轨迹;通过POD分析对不同叶顶间隙下叶顶泄漏涡的不同POD模态和流场进行比较,得到不同叶顶间隙下叶顶流场主导模态占比的变化,进一步探究了不同叶顶间隙下流场的流动机理。
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