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《西北工业大学》 2004年
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轴流压气机转子内流数值模拟及叶顶间隙泄漏分析

卢新根  
【摘要】: 本文给出了相对旋转坐标系下叶轮机械内部三维粘性流动的守恒型积分型方程组,利用Denton J.D.教授的粘性体积力法来模拟粘性对叶轮机械内部流动的影响,采用时间推进法和有限体积差分格式对叶轮机械内部的流动进行求解。为加速计算收敛速度,除了采用当地时间步长和局部残差光顺技术外,通过改造插值算子,提出了一种能够与本文算法很好地结合的多重网格法。与NASA Rotor37的计算结果对比表明,本文多重网格算法的计算结果与Denton J.D.的计算结果十分接近,而在提高计算效率方面比Denton J.D的多重网格算法更加有效。 在以上工作的基础上,采用“薄叶片”假设,发展了一种用于计算考虑顶部间隙的压气机转子内部流场的三维粘性程序。对某压气机转子项部间隙内的流动进行了详细的数值模拟,计算结果与试验结果吻合良好。研究了顶部间隙对压气机转子总性能及内部流场的影响。数值结果表明叶顶间隙的引入恶化了压气机转子的性能。同时,由于转子叶片压力面和吸力面之间压力梯度以及叶顶与机匣之问的相对运动产生的间隙流对转子通道内的细微流动结构有较大的影响。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TH45

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【引证文献】
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1 杨泳;径流式叶轮机械三维复杂流动的数值研究[D];西北工业大学;2006年
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4 陈冰;螺旋离心泵的叶片变螺距设计及数值模拟[D];兰州理工大学;2008年
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7 权辉;螺旋离心泵内部流动和能量转换机理的研究[D];兰州理工大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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8 张宏武,徐燕骥,黄伟光,陈乃兴;跨音透平级动叶顶部间隙流动的数值模拟[J];工程热物理学报;2002年04期
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1 谢永慧;蓝吉兵;张荻;丰镇平;吴其林;钟刚云;王建录;;汽轮机级三维粘性非定常流动及气流激振力研究进展[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
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10 朱阳历;叶轮机械叶片全三维反问题优化设计方法研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
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1 雷风林;汽轮机末级变工况性能研究与流道改进设计[D];郑州大学;2010年
2 郝维;离心叶轮变工况气动性能计算及CFD验证[D];天津大学;2012年
3 李松;高性能涡轮叶栅非定常流动性能分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
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6 黄全军;涡轮叶栅三维湍流流动的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 姜健;多级轴流叶轮机械内流场的隐式高精度高分辨率数值模拟[D];西北工业大学;2006年
8 张夏;轴流冷却风机内部流动分析及性能改进研究[D];西北工业大学;2006年
9 赵养正;轴流压气机叶栅新型气动布局结构的研究[D];西北工业大学;2006年
10 张皓光;轴向间隙引气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值模拟[D];西北工业大学;2006年
【同被引文献】
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1 钟绍湘;离心泵叶轮分流面的数值方法[J];大连大学学报;2000年04期
2 廖伟丽,李建中;混流式水轮机蜗壳内流动的数值研究[J];大电机技术;2002年02期
3 李仁年,齐学义,张建华,刘在伦;水力机械内两相流能量耗散模型的解法[J];动力工程;1999年06期
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7 周新海,朱方元;应用Navier-Stokes方程的叶栅粘性流动数值分析[J];工程热物理学报;1988年03期
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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7 李钢;等离子体流动控制机理及其应用研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
8 李莉;多重网格法在SF_6高压断路器电场与气流场数值计算中应用的研究[D];沈阳工业大学;2008年
9 张学镭;焦炉煤气合成甲醇和发电系统关键技术研究[D];华北电力大学(河北);2007年
10 王德华;小波分析及其应用的几个问题[D];湖南大学;2006年
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1 卢新根;轴流压气机转子内流数值模拟及叶顶间隙泄漏分析[D];西北工业大学;2004年
2 王修宝;旋转失速主动控制中叶栅流场分析可视化VCFD软件开发[D];大连理工大学;2000年
3 张书军;压气机气动设计软件平台的建立与应用[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 吴国强;压气机排气蜗壳数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2008年
5 李益平;基于小波和多重网格法求解微分方程[D];湖南科技大学;2011年
6 邢海燕;二维双调和方程边界值问题的小波方法数值解[D];西安建筑科技大学;2010年
7 马敬堂;二阶椭圆型变分不等式的多重网格法[D];湖南大学;2001年
8 高嵩;喷水对轴流风扇/压气机性能影响的分析[D];西北工业大学;2004年
9 吕宏强;非结构多重网格法流场数值模拟[D];南京航空航天大学;2002年
10 舒象改;解抛物问题的一类新的瀑布型多重网格法[D];湖南大学;2004年
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