高負(fù)荷渦輪葉片氣熱耦合問題研究.pdf

1、為了準(zhǔn)確模擬渦輪內(nèi)部的氣動(dòng)換熱情況，本文對(duì)課題組一套基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格算法的氣熱耦合計(jì)算程序—CU_Turbo進(jìn)行了改進(jìn)和完善。
　　氣熱耦合過程是通過在流固交界面保持一致的溫度和連續(xù)的當(dāng)?shù)責(zé)嵬縼韺?shí)現(xiàn)的;計(jì)算過程中，隱式時(shí)間推進(jìn)中雅克比矩陣的求法采用的是對(duì)Roe通量的一種近似方法，該方法簡單可靠，易于編程實(shí)現(xiàn)，并通過計(jì)算對(duì)比確認(rèn)了該方法的實(shí)用性;為了實(shí)現(xiàn)全馬赫數(shù)下的數(shù)值模擬，論文引入了非結(jié)構(gòu)的低速預(yù)處理方法，有效地提高了在采用可壓縮

2、流動(dòng)控制方程求解低馬赫流場時(shí)的收斂效率，降低了低速流場求解中的剛性問題。
　　由于課題組已經(jīng)用湍流平板、跨音流凸包、層流耦合平板對(duì)程序進(jìn)行了驗(yàn)證，本文著重對(duì)MarkⅡ內(nèi)冷徑向渦輪導(dǎo)向葉片和帶有氣膜冷卻的渦輪導(dǎo)葉MT1的流場和溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬，所有計(jì)算的結(jié)果都與理論和試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，進(jìn)一步在葉型上驗(yàn)證了程序的有效性和可靠性。同時(shí)，對(duì)兩種葉片算例的研究結(jié)果表明，渦輪葉片通道內(nèi)附面層的不同流動(dòng)狀態(tài)及氣膜冷卻對(duì)于當(dāng)?shù)負(fù)Q熱都有著很大的