轴流叶轮机械二维叶栅非定常流动数值模拟

发布时间：2020-12-17 16:03

　　非定常性是叶轮机械内流动的本质属性，对叶轮机械非定常流动的研究是近年来叶轮机械气动热力学领域里的难点和热点之一。本文通过数值求解Navier-Stokes方程来模拟轴流式叶轮机械内多排叶栅通道二维粘性流场的非定常流动。本文首先采用双重时间步法将叶轮机械单排叶片定常流场求解程序改编成非定常时间精确求解程序，非定常现象由叶片通道入口处压力值随时间的周期性变化带来；在此基础上改编程序使之可以求解多排叶片非定常流场，排间滑移界面参数传递采用线性插值方式，论文详细介绍了它的实现过程并且对参数传递的误差进行了分析；为了解决各排叶片通道宽度不相同的叶轮机械非定常流动数值模拟问题，论文采用相延迟方法实现了具有多排叶片、各排叶片通道宽度不相等的叶轮机械非定常流动数值模拟，详细介绍了相延迟理论以及具体的实现方法；最后将所编写的程序应用于对转涡轮非定常流动数值模拟。论文中进行了七个算例的计算，数值模拟结果表明所采用的方法可以给出正确的数值计算结果。本文的研究工作可以为叶轮机械的优化设计提供帮助。 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 叶轮机械非定常流动现象
    1.2 叶轮机械非定常流动数值模拟研究进展
    1.3 叶轮机械非定常流动数值模拟的研究方法
    1.4 本课题的研究背景介绍
    1.5 本文的主要工作
第二章 单排非定常流动数值模拟
    2.1 控制方程与计算格式
    2.2 双重时间步法的实现与加速收敛技术
    2.3 定解条件的给定
    2.4 模拟上游尾迹的建立
    2.5 数值模拟的结果
    2.6 小结
第三章 多排非定常流动数值模拟与排间界面处理技术
    3.1 简述
    3.2 多块网格方法与信息传递方式
    3.3 本文采用的网格与信息传递方式
    3.4 多排非定常流动数值模拟控制方程与边界条件的调整
    3.5 两排通道宽度比1:1的非定常流动模拟结果
    3.6 界面网格局部疏密程度对数值模拟结果的影响
    3.7 三排通道宽度比1:1:1的非定常流动模拟结果
    3.8 小结
第四章 相延迟方法在多排非定常流动数值模拟中的应用
    4.1 简述
    4.2 相延迟理论介绍
    4.3 相延迟方法中的加速收敛技术
    4.4 本文非定常流动时间精确解数值模拟程序结构图
    4.5 应用相延迟方法的模拟结果
    4.6 相延迟方法的局限性
    4.7 小结
第五章 对转涡轮非定常流动数值模拟
    5.1 简述
    5.2 算例
    5.3 小结
第六章 论文总结与展望
参考文献
致谢
在学期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]高分辨率有限体积LW格式[J]. 刘建军,蒋洪德.  工程热物理学报. 1993(03)



本文编号：2922310