苏欣荣
,
袁新
工程热物理学报
本文对谱方法用于周期性非定常流动的隐式求解方法进行了探讨,分析了影响计算稳定性和收敛速度的因素.提出了结合多重网格的隐式求解方法并对算法进行了验证,初步计算表明本文算法具有良好的稳定性和收敛速度.对于周期性非定常流动,结合本文提出的隐式求解的时域谱方法可以达到很高的精度且具有良好的计算效率.
关键词:
谱方法
,
数值模拟
,
周期性非定常流动
,
GMRES
苏欣荣
,
袁新
工程热物理学报
压气机角区分离是一类典型的复杂分离流动.目前常用的线性涡黏性模型预测得到的结果常与实验结果有较大差别.使用雷诺应力模型的计算或大涡模拟等可以得到良好的预测结果,但受计算量和稳定性限制,目前尚未得到广泛应用.本文探索了一种形式简单的新型非线性涡黏模型在压气机角区分离流动预测中的可行性和有效性.计算结果表明:该非线性模型有效地改进了精算精度,压力分布和分离起始位置等的预测值得到了明显改进.同时,使用该模型时的额外计算量小于5％且计算的收敛性没有明显恶化.本文结果表明该非线性涡黏模型在叶轮机械复杂流动中的应用值得进一步探讨.
关键词:
角区分离
,
线性涡黏模型
,
非线性涡黏模型
苏欣荣
,
袁新
工程热物理学报
本文使用三维粘性流动计算软件Fine/Numeca,对某十五级轴流压气机进行了内流流场和全工况特性的数值计算尝试.分析了该压气机在设计工况和非设计工况的性能,同时把整机计算结果和前七级叶片的计算结果进行了比较.计算结果表明,当计算的级数较少时,目前的软件和硬件平台可以比较合理地预测压气机的全工况特性;而当计算的级数较多时,准确的数值模拟仍需要更为准确的多级模型和数值方法.
关键词:
多级压气机
,
数值模拟
,
三维流动
,
性能预测
马灿
,
苏欣荣
,
袁新
工程热物理学报
在课题组自行开发的结构化有限体积代码上实现了用于非定常流动计算的谐波平衡方法,采用作者发展的Block-Jacobi Runge-Kutta/Implicit方法求解谐波平衡方法,将其应用于单级轴流压气机的非定常计算,并将谐波平衡方法的计算结果与时间推进方法进行了对比.结果表明,谐波平衡方法能够较好地预测多排叶轮机械中的非定常流动,计算中取较少的谐波数即可达到较高精度,与时间推进方法相比计算量显著减少.
关键词:
谐波平衡方法
,
非定常计算
,
压气机
