平面叶栅叶片吸力面抽气仿真系统的设计与实现

发布时间：2020-11-06 00:12

　　 随着压气机的多级化,流动向下游发展导致气流发生流动分离。如果在叶片表面开孔抽气,吸去贴在叶片上的一层厚附面层,那就有可能使叶背气流不分离或推迟分离的发生以达到降低流动损失的目的。但是这一数值模拟过程受到很多因素的制约,大量的时间浪费在编程上面,本文提出开发平面叶栅叶片吸力面抽气仿真系统。 该系统能够将用户输入的各种参数编译成FLUENT能够读取的数据文件从而利用FLUENT仿真计算出平面叶栅叶片吸力面抽气时气流转折角和总压损失系数的变化,并输出直观的图形便于研究人员更好的分析各种参数在该吸力面抽气流场中对平面叶栅性能的影响。 要对仿真系统进行设计就需要一个全面,清晰的需求分析,该需求分析是从用户的最初的非形式化需求到满足用户所要求的软件产品的过程,通过各种方面的需求分析,对软件设计作出一个整体规划。由于该仿真系统是利用调用FLUENT软件进行仿真数值模拟的,所以说FLUENT软件是本论文仿真系统的核心计算软件,要利用该核心计算软件就必须对流场计算的过程及其流场计算中的需要设置的参数有详细了解。在做好前期准备工作后,利用C++对软件进行设计以及功能的实现,其中包括输入界面的设计和数据接口的设计,以及调用核心软件模块和后期处理模块的设计。 仿真系统的求解具体步骤是：输入初始参数,边界条件等,生成网格,读入网格文件；建立求解模型；初始化流场,开始求解；计算完成后利用仿真系统记录所需要的数据并输出所需要的文件到TECPLOT,分析结果。结果表明,在适当位置处吸气可以有效地控制附面层的发展并消除分离；一定吸气量下,沿叶片吸力面可以找到最佳的吸气位置,使叶栅损失达到最低；相同抽气位置处,抽气量越大叶栅性能越好。平面叶栅叶片吸力面抽气仿真系统的设计与实现为以后吸力面抽气对平面叶栅性能的影响的研究提供了一个平台,从而为进一步进行抽气式压气机叶片的优化设计提供依据。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TH45;TP391.9
【部分图文】：

Gambit提供了三种类型的网格划分形式:三角形、四边形及四边形/三角形混合，同时还提供了五种网格划分的方法。本次计算需要生成的是二维叶栅通道流场，如图3一1，在网格划分时采少{1了结构化网格。 3.3.3CFD通用求解器—FLUENTFLUENTS/6是令用的(’FD软件，用来模拟从不，:丁仄流到中等程度叮几流乃至

本章制定了下述的总体软件实现方法:(1)本文利用强大的C++Bullder工具，开发整个软件的交互界面。开发模块负责完成的主要工作包括:获取用户输入的模型参数及各种分析参数，设定分析内容与类型，生成核心计算软件可读的参数文件，调用计算模块求解，分析结果处理与图形显示等。(2)对每个算法程序进行全封装，将它们作为独立的一个子程序调用。将分析文件作为每个子程序的输入命令流文件，模块自动执行分析计算，同时设定输出文件。4.3仿真软件的总体设计根据对平面叶栅吸力面抽气仿真的要求，本软件分为四大功能模块:l)用户输入各种参数模块;2)调用用户的各种参数生成计算网格模块;3)计算模块;4)后处理分析模块。本仿真软件的所有模块的划分如图4一1所示:

螂螂格划分设置置结结束束 图4一3输入界面模块初始设置:其中包括几个内容:叶形参数:弦长、前缘小圆半径、后缘小圆半径、前缘角、后缘角、最大扰度、最大扰度距前缘距离、最大厚度、最大厚度距前缘距离，叶栅几何参数:叶片安装角、栅距、几何进、出气角。这样就完成了平面叶栅吸力面抽气仿真的初始设置。如图4一5。边界设置:需要用户设置计算的边界值。这些参数在本仿真软件中输入以后，需要要把这些数据生成一个FLUENT能够支持识别的文件，而FLUENT本身的操作就是以数据流的形式，只要把这些参数依次写入TXT文件，并在文件中加入FLUENT的相应参数的设置命令和输入的相应参数即可。当参数输入完成以后，按下相应按钮时，将相应数据写入txt文件。!!!参数输入!!!图4一4输入界面卜面以周期边界条件为例说明写入文件的过程:第一步调用fope”(”input·txt”，”w”)函数创建一个名为inPtrt.txt的文件;第几步在该文本文档中写入FLuENT的设胃周期边界的命令不rl贝武值.具体为印rint坟印
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本文编号：2872398