轴流压气机考虑展向掺混的数值计算

为了更加准确地反映压气机内部流场的展向分布特性并提高计算精度,基于流线曲率法发展了1种考虑压气机内部展向掺混作用的计算方法。应用Gallimore-Cumpst y(G-C)掺混模型模拟紊流扩散的作用,在2维Cart er公式基础上引入改善的Rober t s修正模型对落后角进行预估,通过落后角反映二次流的作用,并对3级轴流压气机3S1进行了计算分析和比较。结果表明:不考虑掺混因素时所得计算数据的展向分布情况与实际流场相差较大;只有同时考虑紊流掺混和二次流2种因素,才能得到最优结果。该方法能够较好地模拟轴流压气机的展向掺混作用,得到更加贴近实际的气动参数分布,可为压气机设计和优化提供参考。

考虑粘性及展向掺混的轴流和离心组合压气机流动分析

本文研究建立了具有复杂流道形状的一体化轴流和离心组合压气机内部流动的数值计算方法，考虑到湍流扩散和粘性掺混，对不同类型的组合压气机内部流场进行了计算，根据计算结果详细分析了压气机的流动特性和气动性能，为建立先进的轴流和离心组合压气机气动设计体系，提供了工程实用的计算机程序和设计分析方法。

多级轴流压气机展向掺混的数值模拟

在紊流扩散模型的基础上，通过引入二次流造成的气流过转折／欠转折影响，完成了Ｓ２流面的展向掺混数值模拟。分别用Ｇａｌｉｍｏｒｅ－Ｃｕｍｐｓｔｙ掺混模型或Ｂａｌｄｗｉｎ－Ｌｏｍａｘ紊流模型计及紊流扩散的作用；落后角的预估在二维Ｃａｒｔｅｒ公式基础上引入了Ｒｏｂｅｒｔｓ二次流修正模型。应用上述方法对两台３级轴流压气机进行了计算。计算的出口总温、总压等参数与实验较吻合，与其他单独考虑紊流扩散和二次流效应的掺混计算结果比较表明了本文方法的有效性。

混流叶轮S2流面的展向掺混模型与应用

本文在S2流面流动方程中加入了"展向掺混"模型,模拟叶栅端部二次流动、湍流扩散等对局部低动量流体的展向输运效应。方法用于混流叶轮内流动分析,结果表明:由于混流叶轮子午流道的大曲率,叶轮端部的低动量流体在展向的扩散远大于轴流叶栅,叶轮出口的展向均匀化趋势更加明显。合理的选择掺混扩散系数,可以获得与三维N-S计算的周向平均值类似的子午面分布,从而提高了S2流面分析和设计的可靠性。