耿少娟
,
张宏武
,
陈静宜
,
黄伟光
工程热物理学报
本文将叶顶微喷气方法应用于 NASA Rotor37 跨音速轴流压气机转子,在近失速工况,利用数值模拟方法研究了不同喷气量时叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机理和叶顶微喷气的扩稳效果.结果表明,喷气使得叶顶区域的叶表压力随喷嘴与叶片相对位置的变化沿弦向发生波动,抑制了叶顶泄漏流的自激非定常波动,使叶顶泄漏流轨迹沿叶片吸力面向下游移动,实现了提高压气机性能和稳定性的目的.采用喷射气流的无量纲总动量可关联亚音速和跨音速轴流压气机不同喷气方案的扩稳效果,该无量纲总动量与来流总动量和喷射气流高度成反比,而与叶高和喷射气流总动量成正比.
关键词:
轴流压气机
,
叶顶间隙流
,
非定常
,
喷气
,
扩稳
杨海涛
,
黄洪雁
,
冯国泰
,
苏杰先
,
王仲奇
工程热物理学报
本文选取某重复级压气机平均半径处的型线,进行平面扩压叶栅非定常数值模拟.对8组不同的静叶相对位置进行了非定常计算,讨论了不同位置时流场的流动特点,优化出第一级、第二级静叶在给定的气动条件下最佳相对位置.
关键词:
扩压叶栅
,
非定常
,
尾迹
,
相对位置
王嘉炜
,
王正明
工程热物理学报
本文针对非设计工况下叶栅的分离流动进行研究.基于任意曲线坐标下的N-S方程,对不同攻角下单排叶栅的流动分离情况进行数值分析.计算结果表明,在零攻角和较小的负攻角情况下,流动基本呈现定常流动的特性.在正攻角情况下,特别是随着正攻角的加大,流动呈现明显的非定常流动特性,如大分离和涡的脱落现象等.
关键词:
叶轮机械
,
非设计工况
,
非定常
,
涡的分离脱落
韩昌
,
迟重然
,
尹洪
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
采用三维非定常数值模拟计算某重型燃气轮机第一级透平的全气膜冷却特性,探讨级环境下静叶表面与静叶端壁及动叶表面与动叶平台的气膜非定常特性及泛冷却效应.燃气轮机泛冷却是指燃气轮机透平冷却气体出流在非设计位置所引起的附加效果.该部分工作包含两部分内容,其中第一部分关注级环境下静叶全气膜及燃烧室与静叶间的环缝密封出流在静叶端壁上的气膜覆盖,以及环缝密封出流在下游静叶栅中所形成的泛冷却效应.结果表明,在时均来流条件下,静叶表面及端壁气膜冷却效率分布非定常特征并不明显;燃烧室与静叶环缝密封出流在端壁上形成气膜覆盖,同时在静叶吸力面轴向Z/C ＞0.5和叶高S/H ＜10％区域形成泛冷却效应,且泛冷却效率随着环缝密封流量的增大而呈指数关系快速上升,设计工况下最大泛冷却效率达0.11.
关键词:
级环境
,
静叶全气膜
,
端壁气膜
,
非定常
,
泛冷却
蔡睿贤
,
张娜
工程热物理学报
各种变热物性(热传导系数、密度与比热为变数)的非定常导热方程的解析解在理论上是有意义的;而且它们对计算传热学也很有实用价值;可以作为标准解来校核各种数值计算以及用来启发发展各种计算技巧例如差分格式、网格生成等等.但已知的解析解很少.本文对直角座标下沿几何座标变热物性的非定常几何一元及二元的导热方程导出了一些代数显式解析解,其中有些解包含有任意函数,其实是无限多个解;可作为发展导热学理论及计算导热学之用.
关键词:
解析解
,
导热
,
变热物性
,
非定常
李雪松
,
徐建中
工程热物理学报
为了解决计算流体力学(CFD)中非定常计算与越来越大的计算量,并行计算已成为一种现实有效的选择.论文首先研究了一种并行区域分解策略,该策略简单而高效,但需要算法配合.为此,采用了一种与并行完全兼容的隐式方法DP-LUR方法.通过双时间步长法,将DP-LUR方法延伸应用到非定常计算中而不改变其原有的性质.最后分析了并行编程中的主要难点,提出解决方法,即采用中间数据分离节点下标与处理,并给出了并行程序的总体结构.
关键词:
并行
,
非定常
,
隐式DP-LUR方法
,
双时间步长法
张玺
,
王同庆
工程热物理学报
旋翼的流场呈现很强的非定常现象.目前,对旋翼定常流场的计算已经基本成熟,非定常流场的计算仍在探索之中.本文基于有限体积法的思想,利用较成熟的商用软件NUMECA/IGG生成计算所需的网格.对N-S方程进行离散,选用Baldwin-Lomax湍流模型,Dual-Time时间推进格式模拟了旋翼的非定常流场.计算的结果与文献给出的实验结果符合得较好.
关键词:
旋翼
,
NUMECA
,
非定常
,
双时间推进
傅文广
,
孙鹏
,
徐佳汇
,
钟兢军
工程热物理学报
为了研究非轴对称静叶应用于风扇/压气机中提高畸变条件下工作性能的可行性,本文对轴对称风扇和非轴对称风扇开展了非定常数值研究,获得了两型风扇在均匀进口和畸变进口条件下的特性曲线,并对两型风扇在畸变条件下的流场进行了对比和分析,结果表明:畸变条件下,非轴对称风扇在设计点处的效率和流量相对轴对称风扇有很大提升,而压比下降很小;非轴对称静叶可以抑制畸变区静叶角区分离,同时可以降低动叶非畸变区激波强度;在畸变流体影响的流道内,采用非轴对称静叶可使低能流体沿径向迁移并被主流吹出流道,从而使分离区减小.
关键词:
非轴对称
,
畸变
,
风扇
,
数值模拟
,
非定常
吴艳辉
,
田江涛
,
李清鹏
,
张卓勋
,
楚武利
工程热物理学报
对跨音压气机Rotor35进行了多通道全三维定常/非定常叶顶喷气数值模拟。数值计算所获得实壁机匣总性能与试验结果符合良好。计算表明使用3.6%转子堵塞流量的叶顶喷气量可以获得21.4%的扩稳效果。定常计算结果显示叶顶喷气重点影响0.9叶展以上区域,使得该区域进气攻角和扩散因子减小,从而降低叶顶载荷,减小了由激波和泄漏涡相互作用形成的通道堵塞。非定常计算结果显示,叶尖喷气的扩稳效果来自两方面：一是对某一叶片叶顶的卸载作用;二是对激波/泄漏涡干扰形成的低能区重新注入轴向动量。后者对通道流通的改善作用大于前者。非常高的喷射频率使得叶顶喷气能够抑制每个通道中低速区的进一步增长,从而实现了对压气机的扩稳。
关键词:
跨音速
,
数值模拟
,
非定常
,
多通道
,
叶顶喷气
顾春伟
,
奉凡
,
李雪松
,
陈美兰
工程热物理学报
本文运用分离涡模拟(DES)方法研究了不同工况下压气机亚音转子的流动情况,分析了其时均与瞬时流场中顶部间隙泄漏流动和根部角区的流动分离.通过与S-A模型计算结果的对比表明,DES模型在模拟顶部泄漏流动及二次泄漏、泄漏流在转子下游与尾迹的干涉时能够捕捉到更强的旋涡结构,在模拟转子根部角区的分离时也能获得更为丰富的流动现象.对不同工况的DES计算表明负荷的上升会使泄漏涡形成的位置向上游移动,从而导致并加剧二次流动,并对叶栅下游泄漏涡与尾迹的干涉产生影响.对设计工况下瞬时流场的分析表明,泄漏涡在叶栅下游体现出周期性的强弱变化,近叶根分离区也体现出明显的非定常性.
关键词:
分离涡模拟(DES)
,
泄漏流
,
分离
,
非定常
