跨音速涡轮级三维非定常流场数值模拟与研究

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涡轮级内的非定常流场数值模拟是现阶段计算流体力学研究的重要领域,也是研究的难点。在国内外的文献中有很多是关于这方面的研究。本文首先对于研究的意义和国内外研究的现状做了简要的介绍,再从某工程背景出发,通过对E3发动机高压涡轮内流场的数值模拟,研究了干涉的周期性的问题,以及涡轮级内常见的非定常现象:激波、尾迹、脱落涡、根脚涡、通道涡、漏流涡。 导向器尾缘会出现两道激波,在吸力面的激波可称为“运动”激波,压力面的激波可称为“定常”激波。导向器叶片尾缘的激波和尾迹都会对下游流场产生周期性的影响。 涡轮级内的涡运动包括:导向器叶片尾缘附而层引起的脱落涡;转子通道内转子的旋转运动产生的通道涡;根脚区两个端壁附面层干涉,形成的根脚涡;存在叶尖漏流时,出现的漏流涡。本文模拟了上面的这些涡运动。 本次数值模拟使用的是商业计算流体力学软件Fluent,通过数值模拟,最终能够对整个流场有定性的说明,同时对一些特定的流动现象能够较好的模拟出来,为以后的进一步研究提供参考。
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