西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2002年
11期
1142-1146
,共5页
动叶栅%二次流%涡系演变%数值模拟
動葉柵%二次流%渦繫縯變%數值模擬
동협책%이차류%와계연변%수치모의
采用控制容积积分法和协调一致的求解压力耦合方程的半隐算法,数值求解了三维稳态时均N-S方程组,并应用可实现 k-ε湍流模型,计算分析了低展弦比透平动叶栅二次流涡系的演变特点及叶栅气动特性.计算结果与现有的试验结果吻合良好,表明所用的数值方法及湍流模型适用于模拟存在复杂涡系的叶栅流动.计算结果表明,与静叶栅相比较,由于动叶栅的折转角较大,且气流膨胀加速程度较小,通道内横向压力梯度对涡系的发展及叶栅的气动特性产生了更为显著的影响,使得马蹄涡压力面分支在叶栅流道进口区域即与端壁上的横向流动相融合,并很快发展成强度较大的通道涡,马蹄涡吸力面分支也会较早地受到通道涡的卷吸而消失,以致叶栅的能量损失显著增大,出口气流角沿高度方向分布也很不均匀.
採用控製容積積分法和協調一緻的求解壓力耦閤方程的半隱算法,數值求解瞭三維穩態時均N-S方程組,併應用可實現 k-ε湍流模型,計算分析瞭低展絃比透平動葉柵二次流渦繫的縯變特點及葉柵氣動特性.計算結果與現有的試驗結果吻閤良好,錶明所用的數值方法及湍流模型適用于模擬存在複雜渦繫的葉柵流動.計算結果錶明,與靜葉柵相比較,由于動葉柵的摺轉角較大,且氣流膨脹加速程度較小,通道內橫嚮壓力梯度對渦繫的髮展及葉柵的氣動特性產生瞭更為顯著的影響,使得馬蹄渦壓力麵分支在葉柵流道進口區域即與耑壁上的橫嚮流動相融閤,併很快髮展成彊度較大的通道渦,馬蹄渦吸力麵分支也會較早地受到通道渦的捲吸而消失,以緻葉柵的能量損失顯著增大,齣口氣流角沿高度方嚮分佈也很不均勻.
채용공제용적적분법화협조일치적구해압력우합방정적반은산법,수치구해료삼유은태시균N-S방정조,병응용가실현 k-ε단류모형,계산분석료저전현비투평동협책이차류와계적연변특점급협책기동특성.계산결과여현유적시험결과문합량호,표명소용적수치방법급단류모형괄용우모의존재복잡와계적협책류동.계산결과표명,여정협책상비교,유우동협책적절전각교대,차기류팽창가속정도교소,통도내횡향압력제도대와계적발전급협책적기동특성산생료경위현저적영향,사득마제와압력면분지재협책류도진구구역즉여단벽상적횡향류동상융합,병흔쾌발전성강도교대적통도와,마제와흡력면분지야회교조지수도통도와적권흡이소실,이치협책적능량손실현저증대,출구기류각연고도방향분포야흔불균균.