阚晓旭
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陆华伟
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钟兢军
工程热物理学报
采用数值模拟的方法研究了动叶尾迹对跨声速压气机设计工况下静叶表面和下端壁分离结构的非定常影响规律.首先,采用Rotor37的实验结果验证了数值模拟方法的可靠性.通过对跨声速压气机设计工况的计算,认为定常计算和非定常计算的结果整体上是相似的,非定常计算考虑了动叶尾迹对静叶流场的影响.研究表明,动叶尾迹在向下游输运过程中经历了拉伸、扭曲、积聚和耗散的过程.动叶尾迹使动静叶交界面气流角发生周期性波动.动叶尾迹的扫掠,使静叶前缘闭式分离区域范围发生先增大后减小的周期性波动,使静叶尾缘分离形式呈现由闭式分离向开式分离的周期性转化.动叶尾迹的扫掠在马蹄涡吸力面分支前诱导出一个小尺度的旋涡,并使得静叶根部尾缘和下端壁角区处的螺旋点拓扑结构呈周期性变化.动叶尾迹的扫掠使得静叶压力面的局部高静压区发生周期性的迁移.
关键词:
跨声速压气机
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非定常计算
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动叶尾迹
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静叶表面
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分离结构
马灿
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苏欣荣
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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
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非定常计算
,
压气机
马灿
,
袁新
工程热物理学报
对一台单级高负荷向心透平进行了三维黏性定常和非定常计算,计算得到的动叶出口以及下游的周向平均流场与文献提供的实验结果符合良好。在此基础上对流动的非定常特性进行了分析,发现由于动叶转速较高,且动叶下游不存在下一级静叶的干涉,流动的非定常效应主要体现在叶片排之间的区域以及动叶通道进口,动叶出口以及下游流动的非定常特性并不明显。非定常计算结果透平的级效率随时间的波动幅度达到了1.3%。
关键词:
向心透平
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非定常计算
,
损失
