CFD方法在流体机械设计中的应用
流体机械设计CFD方法论文
流体机械设计CFD方法论文摘要：计算机流体动力学在流体机械设计当中十分常见，且应用范围相对比较广泛，尤其是在计算机和数学领域当中，计算机流体动力学的应用更为普遍，在这种情况下，针对于计算机流体动力学方法应用在流体机械设计来说，从喷射泵和压缩机两种不同的流体机械设计进行详细分析，从建立模型到数值计算，充分发会出计算机流体力学在流体机械设计中的作用。
计算机流体动力学所具有的最为显著的特征就是能够进行数值计算和模拟，其工作的原理为物理学原理，在一定程度上将原有的成本较高、消耗较大的流体动力学设备进行取代，为当代科学技术研究做出了十分重要的贡献。
目前，计算机流体动力学多应用在航天设计、汽车设计、涡轮机设计、半导体设计等多个领域当中，应用范围十分广泛。
1.CFD概述CFD（Computational Fluid Dynamics）是计算流体动力学的简称，也是流体力学领域当中的一项重要组成部分，在工业机械的设计中占有十分重要的地位，计算机流体动力学是近代流体力学、计算机科学、数值数学互相结合所形成的，是一种十分典型的较差科学，由于计算机流体动力学当中针对多种数学方法进行离散化，因此其能够更好的应用到数值实验、模型模拟和分析的研究中，用以解决更多的在实际应用中的问题[1]。
2.CFD方法应用现状我国相比于国外来说，计算机流体动力学方法的应用时间相对较晚，这主要是由于我国工业起步和发展的时间较晚所导致的，另外，计算机流体动力学的相关技术发展水平也比购成熟，尤其是在当前计算机流体动力学方法应用范围不断扩大的现状下，国外发达国家已经能够将其更好的应用到实践当中[2]。
工业化进程的不断发展，使得计算机流体动力学在20世纪末期的重要性逐渐得到提高，尤其是在航空航天方面的机械制造来说，计算机流体动力学起到了不可比拟的重要性和关键性的作用，因此，计算机流体动力学在国内外均得到了不同程度的发展。
加之航空航天机械制造的成本较高、难度较大，实际应用的困难程度就会提高，由于CFD方法能够在计算机上进行模拟和计算，极大的节省了成本，提高机械制造的精确度，国外的技术人员开始将计算机流体动力学技术和方法应用到仿真的指导和设计当中。
计算流体动力学中的数值模拟方法及其应用实例
计算流体动力学中的数值模拟方法及其应用实例计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）是一种利用数字计算方法进行流体力学运动模拟的科学方法。
近年来，随着计算机技术的不断提升，CFD得到了广泛的应用，已经成为了各个领域研究的一个重要工具。
本文将围绕着计算流体动力学的数值模拟方法及其应用实例进行探讨。
一、数值模拟方法数值模拟方法是计算流体动力学研究的基础。
在流体运动的数值模拟中，一般采用对流方程、连续方程、能量方程和状态方程等模型进行描述。
常用的数值解法有有限差分法、有限元法、边界元法、网格法、拉格朗日法和欧拉法等。
其中，欧拉法是一种传统的流体动力学数值模拟方法，主要用于计算不可压缩流动，采用的是守恒方程组。
与之相比，拉格朗日法则是以控制流体粒子运动轨迹的方式模拟流体动力学的方法，该方法在涡动、气泡运动和多相流等问题中具有很强的应用性。
此外，有限元法在流场解析锁定中应用较为广泛。
边界元法主要用于边界层解析，其计算量相对较少。
二、应用实例在实际工程应用中，CFD可以应用于电子、航空、汽车、船舶、机械、化工等众多领域。
下面举例说明CFD技术在研究中的应用情况：1. 天然气流动研究在天然气储运过程中，流动管道中内部发生的阻力、压降、弯曲等影响了流体流动的宏观特性，通过CFD的仿真分析，可以对管道内部流体运动状态进行精细分析，从而优化油气输送流程，减少输送成本。
2. 垃圾焚烧研究CFD可以应用于垃圾的焚烧研究，模拟焚烧过程中温度、氧气浓度等流体参数的变化，进而对SOX、NOX等劣质气体进行排放控制。
不仅可以保证环境友好生产，还能提高垃圾焚烧的能量利用效率。
3. 污水处理研究CFD可以模拟仿真污水处理系统设计，支持污水的流动、混合、投加药剂等处理过程的模拟和优化研究，有效提高了污水处理系统的处理效果，降低了生产成本。
4. 尾流流场研究CFD技术可以应用于船舶尾流流场分析，预测尾流的产生和传递，使得船舶尾流对下游船只的影响得到了有效的控制。
计算流体力学基础及其应用
计算流体力学基础及其应用计算流体力学（CFD）是计算机运用精确的数学模型和算法来研究流体力学物理过程的一种技术。
它利用计算机模拟方法处理流体流动和相互作用的过程，以更准确、更快捷的方式研究热流体流动、传热、传质和湍流等物理过程的问题。
CFD的基础是数学方面的流体力学，应用计算机模拟的基本方法是数值方法，用于分析各种流体流动问题以及相关热传导、传质等热力学现象。
此外，计算流体力学还集成有计算机动力学，流体动力学，热力学，结构力学，能量方法，计算工程和多物理场的数值模拟技术，可以更加精准地研究流体动力学，热传递，流体机械，复杂流动等问题。
CFD在工程实践中具有重要作用，其应用领域非常广泛，包括空气、液体、气体和粘性流动等各种固体表面及流体体系的运动和相互作用。
例如，可以用来分析大气环境中污染物的扩散，水力学中河流水流的流动性能和可能形成的机械，风能资源的开发利用，以及气体控制元件的设计等。
CFD技术的研究和应用对改善工业和生活的质量起着重要作用，具有重大的经济效益。
它可以帮助工程师进行快速和准确的表征及设计，从而大大缩短研发和评估的周期，并节省大量的研发费用，从而提高产品的质量和可靠性。
例如，可以用CFD模拟来分析火力发电厂泄漏物介质的运动和湍流，从而确定阀门及其参数，进行管道设计，抑制烟气污染，提高系统效率，实现节能减排等。
此外，CFD还可以用于水工工程，海洋工程，气候变化，大气和海洋环境监测，飞机设计，汽车行业和其他工程方面的问题，有助于数字信息的可视化，预测及避免工程问题，提高效率。
因此，CFD既可以用于重要的实际问题的研究，也可以用于开发新产品，从而为工程实践提供可靠的计算技术，有效地改善系统质量和可靠性，提高经济效益。
综上所述，CFD的研究和应用具有重要的实际意义，可以显着提高工程的质量和可靠性，并带来可观的经济收益。
未来，CFD技术将逐步发展壮大，有效地改善人们的生活和工作环境。
CFD技术在化工机械设计中的应用
CFD技术在化工机械设计中的应用摘要：CFD技术又称计算机流体力学，目前该项技术广泛应用于化工机械设计领域以提升设备使用性能，具有一定应用优势。
现阶段，基于化工机械设计发展市场，相关管理部门及企业自身不断加大资金及技术投入，旨在通过利用先进设计技术如CFD技术提升生产能力以满足市场需求。
基于此，本文将主要从CFD 技术的概念简述出发，对CFD技术在化工机械设计中的具体应用及应用优势进行重点分析。
关键词：CFD技术；化工机械设计；数值模拟；计算机流体力学前言CFD技术是在近代科学技术不断发展的前提下，综合数值数学与计算机科学的一种具有强大应用能力的交叉学科知识产物。
CFD技术通过利用计算机技术，将不同数学方程中的积分、微分重新进行组合代数以获得离散的数值解，目前广泛应用于流体机械产业中。
通过将CFD技术应用于化工机械设计有利于改善以往化工机械设计模式中存在的弊端，同时促进化工机械设备使用性能及作业质量的提升，满足企业和市场发展需求。
1.CFD技术概念简述CFD技术有称计算机流体动力学技术，是新时代下计算机技术、数值数学以及流体力学等不同学科综合作用的产物。
其基本作用原理在于通过利用计算机将数学方程式数值求解进行离散并重新代数组合的方式，获得在流体流动中离散状态下的数值解。
通过利用CFD技术，化工机械设计可以利用流体流动中离散状态下的方程式，重新对各项相关数据进行评估[1]。
充分利用离散状态下问题控制的非线性特征对机械设计中不同数值的参数进行验证分析。
与此同时，CFD技术的应用也在科学层面为化工机械设计的数据验证提供更为高效的评估方法。
更为重要的是，CFD技术的应用在化工机械设计实践中可以为相关工作人员提供更为详尽、完整的数据参照。
在解决参数计算进行数据建模的过程中，可以突破常规物理模型及实验模型限制，具有强大的应用能力。
1.CFD技术在化工机械设计中的具体应用2.1在旋风分离器中的应用2.1.1建立模型通过利用CFD技术可以设计旋风分离器进行化工机械生产中的分离、除尘等具体工作，提升化工机械生产效率。
计算流体力学CFD的基本方法与应用
计算流体力学CFD的基本方法与应用
一、基本介绍
流体力学计算（CFD）是使用数值模拟技术来研究物理流体（如气体
和液体）运动性质的一类技术。
它可以用于研究物理流体的流动，以及流
体的热物性和压力分布。
CFD让工程师更容易地更好地研究流体运动，以
解决实际问题。
CFD利用数学模型可以模拟各种流体及其粒子在特定条件下的运动。
它包括很多步骤，从流体参数的定义到解算器的实现以及结果的分析和可
视化，这可以帮助工程师更清楚地研究和控制流体的性质。
CFD的基本方法主要包括：建立数学模型，采用合适的差分技术以及
计算策略，构建计算带等技术。
其中最重要的是建立数学模型，数学模型
可以帮助工程师精确表示实际问题，从而得到准确的解决方案。
二、应用
CFD在工业工程与科学研究中有广泛应用，其应用领域包括飞行技术、机械设计、环境工程、交通流量分析、水资源开发、仿真与虚拟技术等。
(1)适航性设计
CFD技术可用于飞机的性能计算和适航性设计，可以准确地迅速预测
飞机的性能参数，如噪声、燃油消耗和航空安全等。
(2)机械设计
CFD在机械工程中可以用于研究机械系统的流体性能，还可以用于优
化设计。
CFD仿真模拟技术和模型介绍flunet模拟仿真计算流体力学
CFD仿真模拟技术在流体动力学研究中的应用
随着计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）的不断发展，仿真模拟技术在流体动力学研究中的应用越来越广泛。
CFD是一种使用数值方法对流体流动进行模拟的计算技术，它可以预测流体动力学行为，为工程设计和优化提供重要依据。
本文将介绍CFD仿真模拟的基本原理、方法和应用实例。
一、CFD仿真模拟的基本原理
CFD仿真是通过计算机模拟流体流动的过程，它基于流体力学基本控制方程，如Navier-Stokes方程、传热方程等，通过数值计算得到流场的分布、变化和相互作用等细节。
CFD仿真是一种基于计算机的技术，因此它具有高效、灵活、可重复性高等优点。
二、CFD仿真模拟的方法
CFD仿真模拟的方法可以分为直接数值模拟（DNS）和基于模型的模拟（MBM）两种。
1.直接数值模拟（DNS）
DNS是通过直接求解流体控制方程的方法进行模拟。
它能够准确地模拟流体的运动规律，但计算量大，需要高性能计算机支持，且对计算资源和时间的要求较高。
通常，DNS用于研究简单流动现象或作为参考模型。
2.基于模型的模拟（MBM）。
CFD技术在流体机械设计中的应用与发展
CFD技术在流体机械设计中的应用与发展摘要：进入二十一世纪，科技不断发展，技术不断更新完善，在流体机械设计领域，能够体现科技创新技术的就是CFD技术。
应用CFD技术进行流体机械设计能够提高流体机械的性能，使得CFD技术更广泛应用于流体机械设计领域。
占据流体力学重要部分的CFD技术是由数学和计算机有机结合产生，是一种边缘而生命力强大的学科。
CFD技术能够在数学和计算机领域同时得到更好的应用，其重要性不可忽略。
本文详细介绍CFD技术在流体机械设计领域的运用与发展。
关键词：CFD技术；流体机械设计；应用与发展一、流体机械的设计思想我国的科学技术与经济在不断发展的过程中，许多专业领域都在积极创新发展。
在石油化工和航空等领域，迫切需要新的流体机械设计技术以促进行业的发展。
随着社会的不断进步，使得流体机械设计新技术的需求增加。
传统技术已经不能满足于市场需要，已经逐渐被淘汰，所以此时需要更高性能的新型技术。
步入新型城市化进程后，设计管理与理念必须具有现代化。
设计者首先需要掌握该领域技能水平，这不仅需要了解过去的设计理念，同时还要结合实际现代化进程，为该领域量身定做一个属于新时代的设计方案。
接着设计者需要掌握流体机械设计在进入市场后的后续进程，同时详细的把控住流体机械的内部流动状态。
将流体机械设计方案不断进行试验，并与新型工艺进行结合，将传统技术进行代替，减小阻力与碰撞。
为此就设计者需要CFD技术促进流体机械性能的大幅度提高。
CFD 技术能够带来更多的便利，它不仅是现在与未来在研究流体机械领域不可或缺的重要工具和思想，同时能够给设计者提供新型理念，让设计者在此基础上，用最少的时间，获得最大的经济利益。
CFD技术是从流体流动机理出发，来获的更高更强更能提高性能的设计构思与设计方案，同时满足更多的约束机制的条件，结合约束调节，创建出最佳的设计方案。
CFD方法的建立给流体机械设计提供了一种新的选择和途径。
因为好多程序都是在原有的研究成果基础上进行的创建和研究，所以很大程度缩小了适用范围，本篇文章就是根据CFD方法在流体机械设计所研究出的新的研究成果，该技术构建了各个领域适用速度范围内的通用程序。
CFD概念及应用 ppt课件
目录
▪ 前言 ▪ CFD简介 ▪ CFD分析的基本步骤 ▪ CFD应用 ▪ 结论
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2
前言
随着我国经济的不断发展，环保标准日趋严格，燃 煤电厂的粉尘排放浓度降低到50mg/Nm3。这样就 对除尘器的设计、制造、设备性能提出了更高的要 求。而对设备的优化设计离不开模型试验,但模型实 验往往是场地大、时间长、费用高。采用CFD数值 分析方法则可以减少模型实验次数，甚至不需要模 型实验就能解决一些因实验条件限制难以解决的问 题，为电除尘器的优化设计提供依据。
▲实验研究仍是研究工作的基石，数值研究 的许多方面都密切依赖于实验研究：实验提供数 据；计算结果需由实验验证；观察实验现象分析 实验数据以建立计算模型等等
▲数值模拟是特殊意义下的实验，也称数值实 验
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CFD基本概念
★计算流体力学（Computation Fluid Dynamics， 简称CFD）就是在电子计算机上数值求解流体与气
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应用 CFD可以提高企业的竞争能力和设计水平； 是企业数值化的重要部分；带来了崭新的设计理念和 提供了新的途径。
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CFD方法在流体机械设计中的应用Ξ西安交通大学 赵兴艳西北工业大学 苏莫明西安交通大学 张楚华 苗永淼摘 要 为了计算低速到超音速的无粘和粘性流动,综合CFD方法当前的研究成果,编制了CFD通用程序并且应用于流体机械的分析与设计。
几个实例表明,该程序是有效的,具有较高的工程应用价值。
关键词 CFD方法 流体机械 设计 1 引言随着科学技术的进步和经济的发展,许多领域(特别是石油化工、航空等)对高性能的流体机械需求越来越迫切。
为了适应社会的需求,需要进行试制和大量试验参数测量等工作,为此需要耗费大量的资金和时间。
显然,为了设计出高性能的流体机械,传统的设计方法已满足不了需要,必须采用现代设计理论和方法。
这就要求设计者必须详细掌握流体机械性能和内部流动状况,从而给流体机械内部流动理论和试验研究提出了新的课题。
研究流体流动的方法有理论分析、实验研究和数值模拟三种。
对叶轮机械、喷管、管道等内部流动实验测量时,要求的实验装置复杂庞大且实验成本较高,研制周期长,因而使实验研究受到了很大的限制。
而数值模拟将以其自身的特点和独特的功能,与理论分析及实验研究一起,相辅相成,逐渐成为研究流体流动的重要手段,形成了新的学科———计算流体动力学(CFD:C om putational Fluid Dy2 namics)。
近年来,随着高速、大容量、低价格计算机的相继出现,以及CFD方法的深入研究,其可靠性、准确性、计算效率得到很大提高,展示了采用CFD方法用计算机代替试验装置和“计算试验”的现实前景。
CFD方法具有初步性能预测、内部流动预测、数值试验、流动诊断等作用。
在设计制造流体机械时,一般的过程为设计、样机性能试验、制造。
如果采用CFD方法通过计算机进行样机性能试验,能够很好地在图纸设计阶段预测流体机械的性能和内部流动产生的漩涡、二次流、边界层分离、尾流、叶片颤振等不良现象,力求将可能发生故障的隐患消灭在图纸设计阶段。
综上所述,人们借助计算机对流体机械内部的流动进行数值模拟成为可能,CFD方法将在一定程度上取代实验,以达到降低成本、缩短研制周期的目的,并且数值模拟可提供丰富的流场信息,为设计者设计和改进流体机械提供依据。
因此,人们深信CFD方法是现在和未来研制流体机械必不可少的工具和手段,它使设计者以最快、最经济的途径,从流体流动机理出发,寻求提高性能的设计思想和设计方案,从满足多种约束条件下获取最佳的设计,可以说CFD方法为流体机械设计提供了新的途径。
由于许多程序是在以前的研究成果的基础上编制成的,适用范围有限,制约了CFD方法在工程中的广泛应用。
为了加快计算流体力学最新研究成果向工程应用的转换速度,开创计算流体动力学研究与应用的新局面,本文基于目前CFD方法新的研究成果,编制了适用速度范围宽的通用程序,Ξ本文研究系机械工业部自然科学基金资助项目收稿日期:1999—10—08并通过几个典型应用实例,验证了程序的正确性和可靠性。
2 CFD 方法211 数学模型近二、三十年来,时间推进法广泛应用于亚音速、跨音速和超音速等可压缩流动的数值计算。
对于低马赫数和不可压缩流动,由于其流速与音速相差很大,采用时间推进法对其进行数值模拟,效果不太好。
为了继续应用时间推进法,许多研究者采用预处理方法解决此问题。
该方法通过预处理矩阵将基于密度的控制方程组改为基于压力的控制方程组。
目前,预处理方法研究日益广泛,已经推广应用于任意马赫数的可压缩流动和不可压缩流动。
由于流体装置的许多流道是弯曲、不规则的,所以本文采用任意曲线坐标系三维可压缩预处理Navier 2Stokes 方程组来描述流道内部流动,其形式为:Γ5W 5t +5F Ci 5ξi -5F Vi5ξi=0其中,F C i 、F Vi 分别是对流通量和粘性通量,其定义参见文献[1];W =[p ,u ,v ,w ,T ]T;Γ是预处理矩阵,其定义参见文献[2]。
212 计算方法21211 差分格式本文程序采用有限容积法求解流体流动控制方程组。
对流项的离散采用具有高精度和高分辨率的AUS MPW +格式[3]。
粘性项采用中心差分格式。
21212 离散方程组的求解在以往的程序中,广泛应用隐式时间推进法,但由于该方法要进行矩阵求逆,需要较多计算机内存和计算时间。
本文程序采用Y oon 和James on[4]新提出的Lu -SG S 方法,该方法不需要进行矩阵求逆,节省了计算时间,对计算机内存要求不高。
这样处理,便于CFD 程序在工程上应用和普及。
3 程序编制根据上述的理论和方法,编制了流动数值模拟计算程序。
程序编制框图如图1所示。
否是输出流场数据和图形判断是否满足收敛指标?求解离散控制方程生成网格和给定初始流场输入几何边界条件和流动条件图1 程序编制框图4 工程应用实例为了验证编制程序的正确性和可靠性,本文选择几个有实验结果或数值计算结果的典型应用实例,通过该程序对其内部流场进行数值模拟,并与文献结果进行对比分析。
411 圆弧凸包通道流动圆弧凸包通道的高度H 和其下壁面处的圆弧凸包长度C 均为1,通道总长为3,圆弧凸包相对高度T ΠC =0.1,网格数为97×49。
进口马赫数为012,其整个区域的马赫数分布如图2所示。
通过与文献数据比较,两者相符很好。
这说明本文程序能正确模拟低马赫数的流动。
图2 通道内部流动的马赫数分布412 叶栅内部流动41211 双圆弧平面叶栅几何参数为了便于评价本程序计算结果的正确性和可靠性,选取的双圆弧平面叶栅主要几何参数和网格节点数及网格分布均与有关文献相同,见图3。
图3 叶栅的几何参数和网格分布41212 叶轮内部流动分析选取叶轮流动的四个典型工况进行数值试验。
它们的进口马赫数分别为015、01675、116,分别对应的流动为亚音速流动、跨音速流动和超音速流动。
通过本文程序的数值分析,得到了这些工况流动的流场信息,其整个区域的马赫数分布如图4所示。
计算结果与文献[5]结果比较表明,两者相符很好。
这说明对叶轮流动的四个典型工况的数值分析是正确的,并且准确捕捉了跨音速叶轮流动中的激波,确定了激波位置,并且激波前后没有发现大的数值振荡。
图4 叶栅内部流动的马赫数分布 413 拉伐尔喷管内部流动该应用实例的特点是马赫数变化范围大M 012～210),文献[6]给出了2种不同喷管可压缩流动的实验数据,B 1和B 2两个喷管的基本几何尺寸是相同的,两者的主要差别在于喷管的喉部,B 2喷管较B 1喷管在喉部处的过渡要光滑一些。
也正是由于喉部的不同,导致2个喷管在性能上的差异,这就要求数值计算能够准确地区分2个喷管在性能上的差异。
基于上述原因,本文特选取文献[6]中B 1和B2两个拉伐尔喷管作为应用实例,检验本文程序模拟低速到超音速范围内粘性流动的可行性和有效性。
喷管的详细几何参数可参见文献[6],网络数为97×61,网格在壁面和喉部处适当加密。
图5 沿喷管中心线的压力分布图6 沿喷管壁面的压力分布通过本文程序对B1和B2喷管内部流动进行了数值模拟,沿中心线和壁面的压力分布以及与实验数据的比较如图4和图5所示。
由比较可以看出,本文的计算结果与实验结果相符很好,准确区分了B1和B2两个喷管在性能上的差异。
5 结论本文成功地应用编制的流动计算程序对不同马赫数的通道、叶轮和喷管内部的可压缩流动进行了数值模拟,数值模拟结果与文献的实验结果或数值结果一致,表明该程序可以广泛应用于低速到超音速范围内流动的数值模拟,为流体工程设计者提供依据,有广泛的应用前景。
参考文献1 沈孟育,周盛,林保真1叶轮机械中的跨音速流动1北京:科学出版社,19882 马铁犹1计算流体力学1北京:北京航空学院出版社,19863 K yu H ong K im,Chong G am K im,Oh Hyun Rho.Accu2 rate C omputations of Hypers onic Flows Using AUS M2PW+Scheme and Shock2aligened G rid T echnique,AI AA paper98-2442,19984 Y oon S,James on A.Lower2Upper Symmetric2G auss2 Seidel Method for the Euler and Navier2S tokesEquations.AI AA Journal.1986;24:1453～1460.5 Park T S,K w on J H.An improved Multistage T ime S tepping for Second2Order Upwind T VD Schemes.C omputer&Fluids,1996;25(4):629～645.6 Mas on M L,Putnam L E,Re J.T eh E ffect of ThroatC ontouring on T w o2Dimensional C onverging2DivergingN ozzle at S tatic C ondition.NAS A T N-1704,1980 作简简介:赵兴艳,男,32岁,博士生,从事叶轮机械内部流动的数值计算和压气机优化设计理论的研究。
通讯地址:710049陕西西安市西安交通大学流体机械系。
轴向掠叶片对涡轮静叶栅流场气动及声学特性的影响Ξ上海理工大学 杨爱玲 陈康民摘 要 通过数值模拟计算了采用轴向前掠、后掠及径向三种不同叶片型式的涡轮静叶栅流场,并根据计算结果分析了各流场流动参数沿流向、径向的分布特点,以及轴向前掠涡轮叶栅降噪增效、轴向后掠叶片恶化涡轮静叶栅气动及噪声特性的根本原因。
关键词 轴向掠叶片 静叶栅 气动—声学性能 中小型风机是机械、化工和电子等行业应用非常广泛的通用机械,风机的性能和噪声问题一直是困扰风机设计和应用的两个问题。
采用叶片的气动掠技术提高叶栅的性能是一新的发展方向,国内外科研人员对此进行了研究。
文献[1]实验研究和数值分析方法就气动掠动叶对压气机跨音速叶栅的性能影响这一问题进行了分析,研究表明动叶前掠在获得理想效率的同时可以明显扩大转子的稳定工作范围,而后掠对动叶的稳定工作范围产生了负面影响。
蔡娜博士曾进行了小型风机的气动—声学性能的实验研究[2,3],从实验角度研究了不同工况下动叶轴向掠、周向弯和径向三种情况下风机的气动性能和声学特征,结果表明轴向掠动叶不仅降低了叶栅的能量损失,扩大了风机稳定工作范围,而且还提高了风机的声学性能,降低了噪声。
但是,关于轴向掠叶片提高叶栅气动—声学性能的机理以及轴向掠技术在静叶栅中的应用等问题的研究还比较缺乏,为了更好地利用叶片掠技术,降低风机的能耗和噪声,对叶片轴向掠技术进行深入研究是很有必要的。