收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多级压气机三维流场数值模拟研究

魏国亮  
【摘要】:随着计算流体力学和现代优化计算方法的飞速发展,叶轮机械的数值模拟技术得到了快速发展。但是多级压缩机的数值模拟仍然是一个具有挑战性的研究领域,发展一套在计算速度和精度上都满足工程设计需要的气动数值模拟方法是非常必要的。 为满足压气机工程设计对三维粘性流体力学计算软件的要求,本文研究了针对多级压气机的三维粘性流场计算方法,对某型多级压气机进行了气动性能计算。 对于压气机进排气涡壳部分,基于三维粘性流动计算软件Fluent,采用结构化/非结构化的混合网格类型,以三维时均Navier-Stokes方程和标准的k ?ε两方程湍流模型为基础,采用SIMPLE算法,对轴向蜗壳的系统进行全流道三维数值模拟。 对于压气机通流部分,基于三维粘性流动计算软件Numeca,采用Jameson的有限体积差分格式并结合Spalart-Allmaras湍流模型对相对坐标系下的三维雷诺平均纳维斯托克斯方程进行求解,采用显式四阶Runge-Kutta法时间推进以获得定常解。为提高计算效率,采用了多重网格法、当地时间步长和残差光顺等加速收敛措施。重点分析了不同转速下近失速点,最高效率点和近阻塞点等几个典型工况点的流场特性。并对于计算中经常遇到的问题:叶顶间隙和附面层转捩两个问题对压气机性能的影响进行了对比分析,通过对比得出:间隙内的流动使得转子叶顶处出口相对气流角有较大的改变,从而使得转子的做功能力下降,效率和压比均降低,在计算中去掉间隙后,压气机的流量,效率都会增加,由于改变了实际模型的结构,结果相对偏差较大,但使得计算变得易于收敛,还会使的计算时间大大缩短;加入转捩后可以更好的模拟叶片表面处的流动,并且从计算的结果来看对于Reynolds较大的情况下转捩的影响不大;从计算时间来看,不会增加计算的难度,但为了使工作时间有所延长,需在已完成收敛的结果上,进行更多的转捩计算。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘前智,周新海;多级风扇/压气机三维粘性流场的数值分析[J];工程热物理学报;2001年04期
2 李华文;;陈懋章院士访谈[J];航空发动机;2006年02期
3 张会生,林崇平;全台压气机实验数据采集处理自动化[J];航空学报;1991年08期
4 杨开明;;用诺谟图计算多级压气机气体出口温度[J];电站辅机;1984年03期
5 曲爱民;;某型多级压气机三维流场分析[J];汽轮机技术;2006年02期
6 谢彦文;崔耀欣;顾伟;黄志慧;;压气机喘振机理及防喘措施研究[J];热力透平;2008年02期
7 向宏辉;任铭林;;多级压气机改进设计的性能试验[J];热力透平;2010年02期
8 王掩刚;刘波;管继伟;马昌友;;多级压气机非定常流场数值分析[J];工程热物理学报;2007年S1期
9 脱伟;熊劲松;侯安平;周盛;;遗传算法在多级压气机气动优化设计中的应用[J];航空动力学报;2007年02期
10 杨海涛,黄洪雁,芦文才;低速压气机设计转速近喘振点流场试验研究[J];航空发动机;2003年03期
11 苏欣荣;袁新;;多级轴流压气机全工况特性计算[J];工程热物理学报;2006年02期
12 尹松;金东海;朱芳;桂幸民;;某四级风扇特性计算的三维数值模拟[J];航空动力学报;2010年06期
13 苏欣荣;袁新;;多级轴流压气机全工况特性预测[J];热力透平;2005年04期
14 刘超;宁方飞;;黏性彻体力建模方法及其应用[J];航空动力学报;2011年01期
15 刘前智;双级风扇三维粘性非定常流动的数值解[J];航空动力学报;2003年06期
16 刘前智;多级轴流压气机非设计性能的数值预估[J];航空动力学报;2004年01期
17 魏沣亭;李应红;张百灵;陈东林;张朴;;多级压气机喘振边界点的通道流动特征[J];空军工程大学学报(自然科学版);2008年04期
18 唐狄毅;;多级轴流压气机旋转失速的研究——预测旋转失速的非线性模型[J];西北工业大学学报;1985年01期
19 ;最新通讯[J];航空动力学报;1992年01期
20 郑大平;多级压气机振动故障诊断分析[J];燃气涡轮试验与研究;1994年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邹正平;李宇;刘火星;张正秋;叶建;;民用大涵道比涡扇发动机叶轮机部分技术研究进展[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年
2 史立群;杨建道;杨锐;彭泽瑛;;叶顶间隙对于汽轮机排汽缸气动性能的影响[A];中国动力工程学会透平专业委员会2011年学术研讨会论文集[C];2011年
3 浦鹏;孙涛;李冬;;压气机性能影响因素研究[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
4 杨建道;杨锐;史立群;彭泽瑛;;汽轮机低压末级隔板低直径汽封和对齿迷宫式汽封的数值分析对比[A];2009年中国动力工程学会透平专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
5 韩少冰;钟兢军;严红明;;变冲角下吸力面小翼控制压气机叶栅间隙流动的数值研究[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
6 杨建道;;引进型百万千瓦超超临界汽轮机低压流场分析[A];中国动力工程学会第三届青年学术年会论文集[C];2005年
7 丰镇平;杨佃亮;余小兵;;燃气轮机叶栅通道中的传热和冷却研究[A];中国动力工程学会透平专业委员会2007年学术研讨会论文集[C];2007年
8 海洋;谢蓉;黄钟岳;;叶顶间隙对半开式离心叶轮性能影响分析[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
9 康婷;李雪松;顾春伟;;微型燃气轮机透平内部流动分析[A];中国动力工程学会透平专业委员会2008年学术研讨会论文集[C];2008年
10 王敬;汪建兵;;喷水推进器水动力性能与汽蚀仿真研究[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙兰昕;燃气轮机湿压缩性能与水滴运动研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 沈煜欣;微型燃气轮机的气动设计方法与内部流动研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2009年
3 初雷哲;高转速高压比离心压气机内部流动研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
4 游斌;前缘弯掠(扭)斜流转子内流机制的数值分析及实验研究[D];华中科技大学;2004年
5 苏生;复杂内冷透平动叶中流动与换热研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
6 周忠宁;对旋轴流风机流固耦合特性研究及其基于非线性动力学的应用[D];中国矿业大学;2009年
7 杨昌明;轴流泵间隙流动数值模拟与试验研究[D];西南交通大学;2003年
8 赵庆军;无导叶对转涡轮流动特性分析及其进口热斑迁移机理研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2007年
9 王嘉冰;空调器风机内流中的旋涡流动及气动噪声预测[D];华中科技大学;2006年
10 牛茂升;涡轮间隙流动主动控制的试验研究及数值模拟[D];上海交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 常春辉;多级压气机湿压缩及叶片水蚀研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 杨怀宇;多级压气机快速三维数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
4 王立红;小型换热风扇的结构参数对其内部流动与性能的影响研究[D];浙江理工大学;2010年
5 潘振生;叶顶间隙对旋转冲压压缩转子的影响研究[D];大连海事大学;2012年
6 朱东华;地面重型燃气轮机压气机亚音级气动优化设计[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 黄达钢;叶顶间隙对低比转速半开式离心泵性能的影响[D];浙江理工大学;2012年
8 王成;电机冷却风扇出口空间流量分配研究[D];上海交通大学;2008年
9 马静先;轴流泵叶顶间隙对内部流场及性能影响的数值分析[D];兰州理工大学;2007年
10 王岩;轴流定桨式水轮机轮缘间隙对转轮性能影响的分析研究[D];兰州理工大学;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978