高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵內(nèi)旋渦結(jié)構(gòu)建模研究.pdf

1、氣體流過葉柵的過程中會(huì)形成多種復(fù)雜的集中渦系，這些二次流旋渦的生成、演繹與發(fā)展支配著整個(gè)流場(chǎng)特性。目前，壓氣機(jī)葉柵的氣動(dòng)負(fù)荷不斷提高，柵內(nèi)呈現(xiàn)出更為顯著的三維流動(dòng)特征，二次流損失占總損失的比重日趨上升，為能更深入地揭示大轉(zhuǎn)角壓氣機(jī)葉柵內(nèi)的流動(dòng)機(jī)理，探索葉柵內(nèi)旋渦及旋渦間的相互作用關(guān)系就具有重要意義。
　　本文在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用NUMECA數(shù)值軟件，校核了常用湍流模型對(duì)葉柵流場(chǎng)模擬精度的影響，尋找出最優(yōu)的計(jì)算方法。借助拓?fù)浞治?/p>

2、理論，詳細(xì)論述了大轉(zhuǎn)角壓氣機(jī)葉柵內(nèi)的三維定常旋渦結(jié)構(gòu)，并構(gòu)建出旋渦結(jié)構(gòu)的模型圖。此外，考慮到葉輪機(jī)械內(nèi)的非定常固有屬性，本文應(yīng)用CFX計(jì)算了葉柵S1流面的二維非定常流場(chǎng)，針對(duì)葉柵在大正沖角下的旋渦動(dòng)態(tài)脫落過程進(jìn)行了拓?fù)浞治觥?br>　　分析認(rèn)為，對(duì)于本文研究的大轉(zhuǎn)角擴(kuò)壓葉柵流場(chǎng)，k-ε(EWF)湍流模型具有更高的適用性。本文計(jì)算條件下，共發(fā)現(xiàn)九種渦系結(jié)構(gòu)，其中，通道渦對(duì)流場(chǎng)的組織作用最強(qiáng)，流場(chǎng)出口最終形成集中脫落渦與通道渦并存的穩(wěn)定狀態(tài)