渦輪內(nèi)非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格氣動(dòng)熱力耦合數(shù)值計(jì)算方法研究.pdf

1、對(duì)于葉輪機(jī)械內(nèi)部流場(chǎng)，由于葉片不規(guī)則的幾何型面以及存在間隙、氣膜冷卻孔的結(jié)構(gòu)，要生成高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格是非常困難的，而非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格對(duì)于復(fù)雜型面良好的適應(yīng)性使得其在工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文深入研究了基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的數(shù)值計(jì)算方法，并在Fortran環(huán)境下開發(fā)了基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的全三維定常隱式求解器。求解器采用有限體積法進(jìn)行空間離散，迎風(fēng)的Roe通量差分裂方法及最小二乘法插值計(jì)算對(duì)流通量，并通過牛頓線化和近似Jacobians矩陣

2、實(shí)現(xiàn)隱式時(shí)間推進(jìn)，湍流模型采用一方程Spalart-Allmaras模型。為了驗(yàn)證程序的可靠性，分別對(duì)層流平板、湍流平板、Mark-Ⅱ高壓渦輪導(dǎo)葉和CW-22渦輪葉片等算例進(jìn)行數(shù)值模擬，并詳細(xì)分析了流動(dòng)細(xì)節(jié)，模擬結(jié)果與理論以及實(shí)驗(yàn)值吻合良好，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了流場(chǎng)內(nèi)激波、二次流等重要的流動(dòng)現(xiàn)象。
　　另一部分的工作是對(duì)壓氣機(jī)可調(diào)靜子葉片凸臺(tái)位置對(duì)端區(qū)流動(dòng)的影響進(jìn)行研究。隨著新型發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中可調(diào)靜子旋轉(zhuǎn)角度越來越大，因避免葉片與機(jī)匣/輪轂相