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《西北工业大学》 2006年
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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

张皓光  
【摘要】:本文的数值计算使用Numeca—Fine软件包的Euranus求解器。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时均Navier-Stokes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。 先对某双级压气机实壁机匣下的内部流场进行详细的数值模拟,计算和试验结果对比表明,计算软件Numeca/Fine能很好的预测双级压气机的总性能,保证了计算的可靠性,为数值研究双级压气机轴向间隙引气奠定了基础。 由于该压气机是双级的,为了寻找最好的引气位置,数值模拟了不同轴向间隙位置的引气,即在多个轴向间隙区构造引气装置。计算结果表明,在靠近第二级转子前缘处的机匣引气能够有效地提高压气机的失速裕度,而且对压气机的压比和效率影响不大。 采用引气后,抽吸机匣壁面上的附面层,抑制了低能量气流与压气机主流的干扰,减缓间隙倒流的负面影响,在一定程度上削弱了泄漏涡的特性,减弱了叶片通道的堵塞状况,改善压气机主流流动。最后详细分析了引气对压气机顶部区域流场结构以及对性能的影响。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V233

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