用粘性体积力方法计算高速离心压气机叶轮内部流场

高速离心压气机是用途非常广泛的一种动力机械，充分了解其内部复杂的三维流场对设计高压比、高效率离心压气机具有很重大的意义。本文采用一种简化的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的计算方法－粘性体积力方法，计算了Ｋｒａｉｎ叶轮内部流场。使用Ｈ型网格离散微分方程，并采用多重网格方法和当地时间步长方法加速计算收敛。粘性应力通过Ｂａｌｄｗｉｎ－Ｌｏｍａｘ模型计算。为了证明计算结果的有效性，文中也给出了相应的激光测量结果。

多重网格法求解轴流压气机内部流场

提出了一种能够与显式时间推进法、有限体积差分格式、粘性体积力法有效地配合使用的多重网格法来求解轴流压气机内部流场。作者对美国NASA37#跨音速轴流压气机转子内部流场的数值计算表明 ,多重网格法的计算结果与试验结果吻合很好 ,同时该多重网格法的收敛速度比不用多重网格法加快了 1 5倍。

起动机用小型燃气涡轮内流场分析

为了提高燃气涡轮起动机的功率,了解燃气涡轮设计点的气动参数以及内部流场结构。应用开发的三维粘性程序来求解简化的雷诺时均N-S方程,用粘性体积力方法模拟粘性的影响。控制方程采用基于H型网格的有限体积中心格式进行空间离散。计算结果表明该程序能够很好地预测透平机械内流场,该涡轮级通道内部整体流动状况良好,只是在叶尖处存在局部气流分离和再附现象。

基于Denton程序的某汽轮机中压缸流场的多级联算

采用DENTON程序对某超超临界汽轮机中压缸流场进行了多级联算,介绍了用以模拟叶轮机械内部流动粘性效果的体积力模型,详细叙述了一种求解粘性体积力的方法,并对计算结果进行了分析,为汽轮机气动设计选择一个合适的CFD校核软件提供借鉴。