双叶片泵内非定常流动的数值模拟

高泵效 率提供 了一定的理 论依据 .
关键词 :双叶 片泵 ;非定 常流动 ;压力脉动 ; 数值 模拟 中图分类号 : 2 7 9 T 3 1 ¥7 . ; H 1 文 献标志码 : A 文章编 号 : 6 4— 5 0 2 1 ) 1 0 2 0 17 8 3 (0 1 0 — 0 6— 5
Gu q a n fcu n u o 『I ,Z e j n o u n Ma ua tr g P mp C . 1 i l h ni g,Ja g u210 9.C ia) a in s 2 0 hn
Ab t a t n o d rt n ls h se d o h r ce it si o b e b a e p mp,h o ua in l s r c :I r e oa ay e t eun t a yf w c a a trsi n ad u l — ld u l c t ec mp tto a d ma n c mp s d o mp l r v lt a ig a d t e sr th o h n e fi e lr n h o i o o e fi e l . ou e c sn n h te c ft e il to mp l ,a d t e RNG e e k一
的 变化 . 结果表 明 , 不 同时刻 同一流道 的静压 及相 对速 度 分布 并不 相 同, 在 同一 时刻 不 同流道 的 静压及 相对速 度分布也 不相 同 , 这主要 和流道 与 隔舌的相 对位 置有 关 ; 叶片泵 内存 在 明显压力 双 脉 动 , 中隔舌 处的压 力脉 动 最为剧烈 . 其 随着与 隔舌距 离增 大 , 力脉 动强度逐 渐减 弱 , 力脉 动 压 压 的主频等 于叶轮 转频与 叶片数 的乘积. 该模 拟对 掌握 双 叶 片泵 内的 流动规 律 、 少水 力损 失 、 减 提
摘
要 :为研 究双叶 片泵 内非定 常流动特 性 , 用 R G k 模 型对 由叶轮 水体 、 壳水 体及 叶 采 N — 蜗
轮进 口延伸段 水体 组成 的三维计 算 区域在 设计 工 况下进行 了非定 常计 算. 比较 了不 同时刻 泵 内 .
静压和 相对速 度 的分 布情 况 , 同时分析 了双 叶片 泵 内压 力脉 动 的 时域 图与频 谱 图以及 瞬 时扬 程
di1 .9 9 ji n 17 8 3 .0 10 . 0 o:0 3 6 /.s .6 4— 5 0 2 1 . 10 6 s
双 叶 片泵 内非 定常 流动 的数值 模 拟
朱 荣生 一,胡 自强 ,杨 爱玲
(. 1 江苏 大 学 流 阵 }械 【 技 术研 究 t . ,江 苏 镇 江 2 2 1 ; . 苏 阚 泉 泵 、制 造 有 限 公 .江 苏 镇 江 22 0 ) 7 l 程 } f 10 3 2 江 l 10 9
t r ue c d lwe eu e osmu ae t efo f l su d rt e in c n iin.Th t t r su ea d u b ln e mo e r s d t i l t h w e d n e hed sg o d to l i e sa i p e s r n c r l t e v lc t iti t n tdi e e ttme we e c mp rd,a h i eai eo i d srbui sa f r n i r o a e v y o f nd t e t me— o i p c r m s re u n y d ma n s e tu ,f q e c s e tu sa d isa tl r n e tg td. Th e u t n iae t a he sai r s u e a d r lt e v - p cr m n n t n i we e i v sia e l f e r s l i dc t h tt ttc p e s r n e ai e s v lc t iti u in ft e s me p s a e a i e e ttme a d t o e o i e e tp s a e tt e s me tme o i d srb to s o h a a s g td f r n i n h s fd f r n a s g s a h a i y f f a e d f r n ,t a r o c r ig wi h e aie l c t n t e h a s g sa d t e t n u . T e e r if e t h ta e c n e nn t t e r ltv o a i sbewe n t e p s a e n h o g e e h o h r h v r s u e fu t ain n l e d u l — ld mp vde t a e p e s r c u to s i h o b e b a e pu e i n l a d n a h tn u a e h r s u e l y, n e r t e o g e r a t e p e s r l t ain r ft e mo t il n n s f c u to s a e o h s voe to e . A1 n t h itn efo t e tn u n r a i g t e p e s r u o g wih t e d sa c m h o g e i c e sn h r su e r l ta in sr n t e o swe k n g a u l f c u to te g h b c me a e r d al u y,a h o n n e u n y i e u lt heb a e p s i g nd t e d mi a tf q e c s q a o t l d a sn r  ̄e e c . T e smu a in CH f rc ra n te r t a a i o u d rtn h o r ls i h o b e qu n y h i l t  ̄'of et i h o ei lb ss t n e sa d t e f w e n t e d u l — o I e c l u b a e p mp,r ie efce c n e ra e h d a lc ls . ld u as f i n y a d d c e s y r u i o s i Ke r :d u l—ld u y wo ds o b e b a e p mp;u se d o ;p e s r u t ai n;n me ia i lto n ta y f w l r s u e f cu t l o u rc lsmu ai n
( . e erh C ne o li Ma hn t E g e r g a d T c n l y i gu Un e i ,Z e j n 1 R sac e t f ud , l 7 n i e n n e h o g .J n s i r t h ni g r F ・ e n i o a v sy a
Nu e ia i u a i n o n t a y fo i o b e b a e p m p m rc ls d u l
Zhu Ro gs e ̄ n h r 一. g Zii n q a g .r n l g a g Aii n
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双流道叶轮内部三维定常湍流数值模拟

双流道叶轮内部三维定常湍流数值模拟

ISSN 100020054CN 1122223 N 清华大学学报(自然科学版)J T singhua U niv (Sci &Tech ),2005年第45卷第8期2005,V o l .45,N o .833 38113021133双流道叶轮内部三维定常湍流数值模拟周 兵, 陈乃祥(清华大学热能工程系,北京100084)收稿日期:2004208217作者简介:周兵(19772),男(汉),河南,博士研究生。

通讯联系人:陈乃祥,教授,E 2m ail :chennx @m ail.tsinghua .edu .cn 摘 要:对某双吸离心泵的双流道叶轮内部的定常三维湍流进行了全流道数值模拟以研究其内部流动规律。

计算基于R eyno lds 时均N avier 2Stokes 方程,采用了标准k 2Ε湍流模型,压力速度耦合使用S I M PL E 算法。

计算得到了叶轮进口和水平截面的速度矢量图、叶片压力面和吸力面以及叶轮盖板的压力分布等值线图,并对其进行了分析。

结果表明全流道计算可以较好地模拟双流道叶轮的内部流动,尤其是叶轮进出口的流动,并可对泵的外特性做出预估。

计算结果有助于深入了解双流道叶轮内部流动机理,指导叶轮的水力设计。

关键词:离心泵;双流道叶轮;湍流;数值模拟;全流道计算中图分类号:TH 312文献标识码:A文章编号:100020054(2005)0821130204Nu m er ica l si m ula tion of 3-D steadyturbulen t f low i n a doublechannel i m pellerZHOU B ing ,CHEN Na ixia ng(D epart men t of Thermal Engi neer i ng ,Tsi nghua Un iversity ,Be ij i ng 100084,Ch i na )Abstract :T he steady 32D turbulent flow in a double channel i m peller of a m ultiflow centrifugal pump w as si m ulated using the R eyno lds A veraged N avier 2Stokes equati ons w ith the k 2Εturbulence model and the S I M PL E algo rithm.T he analysis p redicts the vecto r graph of velocities at the inlet and at vari ous cro ss secti ons of the i m peller and the static p ressure contours on the i m peller shroud surface and on the p ressure and sucti on surfaces of the blade .T he results show that the full passage calculati on can si m ulate the flow in the double channel i m peller,especially at the inlet and exit,to assess the pump perfo rm ance .T he results p rovide an understanding of the flow in the double channel i m peller to i m p rove the hydraulic design .Key words :centrifugal pump;double channel i m peller;turbulentflow ;num erical si m ulati on;full passage calculati on双流道叶轮是双吸离心泵的重要组成部分,其性能对泵有重要影响。

高扬程双吸油泵三维非定常动静干扰流动计算

高扬程双吸油泵三维非定常动静干扰流动计算
g d ls z @ 1 6. o 。 o b e s wg 2 cn ’
21 0 1年 8月 数 为 1 7 9 。 112 0
农 机 化 研 究
第 8期
与蜗壳隔舌动静干扰作用的影响 , 监测 了第 8截面和
静 干 扰 作 用 的影 响 明显 , 远 离蜗 壳 隔舌 的 断 面 涡 形 及 涡 强 度 受 动 静 干 扰 作 用 的影 响 不 明 显 ; 片 与 蜗 壳 隔 舌 而 叶 的 动静 干 扰 作 用使 得 蜗 壳 扩 散 段 内静 压 出现周 期 性 的 波 动 , 脉 动 频 率 与 叶 轮旋 转 频 率 一 致 ; 动 静 干 扰 作 用 其 强
动 静 网格 区域 间存 在 着 公 共 的 滑 移 界 面 , 元 区 单 域 在 离散 步 骤 中沿 着 网格 分 界 面 相 互 滑 动 , 一个 新 每 时间 步 长 动 网 格 将 沿 着 滑 移 界 面 移 动 相 应 的距 离 。
况下的 内部流场进行 了三维非定常数值计算 。
1 非定 常计算
1 1 控 制方 程及 湍流 模 型 .
在计算过程 中, 动静两 个区域的流场 通过滑移界面对 流动变量和通量进行插值计算 与参数传递。
13 三维 全 流道 几 何 造型 及 网格 离 散 .
主油 泵 内部 是 非 常 复 杂 的 非 定 常三 维 流 动 , 可用 三 维 粘性 N S方 程 表 示 , 用 R yo s — 使 enl 时均 N ve 一 d ai r
计算 , 析 了“叶轮 一蜗 壳 ” 分 动静 干 扰 作 用 引起 的非 定 常 流 动 特 性 。结 果 表 明 : 吸 油 泵 内流 的非 定 常 流 动 特 征 双 非 常 明显 , 壳 内流 动非 常 复 杂 , 在 二 次流 , 体 以涡 的形 式 向 前 推 进 ; 近 隔 舌 断 面 的涡 型 以及 涡 强 度 受 动 蜗 存 流 靠

导叶式混流泵内部非定常流动特性数值模拟

导叶式混流泵内部非定常流动特性数值模拟

导叶式混流泵内部非定常流动特性数值模拟季磊磊;李伟;施卫东;张扬;杨勇飞【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2016(047)0z1【摘要】为了研究不同流量工况对导叶式混流泵内部非定常流动特性的影响,基于ANSYS CFX软件并采用标准k-ε两方程模型对混流泵的外特性进行了数值预测,分析了流量工况对混流泵内压力分布、流线分布和湍动能的影响,探讨了不同流量工况下不同监测点的压力脉动时域和频域响应.研究结果表明,数值计算的外特性结果与试验测量结果趋势基本一致,最优工况点数值预测与试验测量的扬程和效率误差分别为3.29%和0.27%,数值计算的准确度较高.小流量工况下,叶片工作面与背面之间存在着较大的压力梯度,形成的轮缘泄漏流对主流产生较大干扰,同时受到动静干涉的影响,在叶轮出口和导叶流道内造成较大的能量损失和湍动能耗散;随着流量增加,轮缘泄漏流逐渐减少,动静干涉效应相对减弱,流场流动趋于平稳.不同流量工况下,各监测点压力脉动呈明显的周期性变化,一个旋转周期内压力脉动曲线有4个波峰和4个波谷,叶片通过频率始终占主导作用;流量对叶轮进口处和导叶中间处的压力脉动影响最明显,小流量工况下压力脉动系数的幅值变化最大;随着流量的增大,压力脉动频域幅值随之减小.本研究可为扩大混流泵的运行范围以及混流泵叶轮和导叶的优化设计提供参考依据.【总页数】9页(P155-162,188)【作者】季磊磊;李伟;施卫东;张扬;杨勇飞【作者单位】江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013;江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013;江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013;江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013;江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TH313【相关文献】1.基于大涡模拟的导叶式混流泵叶轮内压力脉动特性分析 [J], 杜媛英;高强;尚长春;郝昱宇;赵天鹏;王晓璐2.导叶式混流泵多工况内部流场的PIV测量 [J], 李伟;季磊磊;施卫东;周岭;张扬3.导叶式离心泵内部流动特性数值模拟 [J], 朱相源;江伟;李国君;孙光普4.低比转数混流泵导叶内部压力脉动特性研究 [J], 翟杰;祝宝山;李凯;王旭鹤;曹树良5.高比转数混流泵非定常流场压力脉动特性 [J], 王春林;贾飞;吴志旺;刘栋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

空气动力学中的非定常流动数值模拟研究

空气动力学中的非定常流动数值模拟研究

空气动力学中的非定常流动数值模拟研究空气动力学是研究物体在空气中运动的力学学科,非定常流动数值模拟是其中非常重要的研究领域之一。

在过去的几十年里,非定常流动数值模拟已经成为了空气动力学研究的重要手段之一,对于许多行业和领域都具有重要的应用价值。

一、非定常流动数值模拟的意义和价值非定常流动是指在空气动力学中存在着时间上不稳定、空间上不均匀的气流现象。

这些气流现象通常包括了飞行器、汽车、船舶等物体运动中产生的涡旋、尾流等气流现象。

非定常流动数值模拟是一种通过数值模拟方法来研究这些气流现象的研究手段。

它可以帮助研究者了解非定常流动产生的机制和规律,进而对于减小气流阻力、提高效率、改进气动设计等方面具有重要的应用价值。

二、数值模拟的方法和技术在非定常流动数值模拟研究中,有许多数值模拟的方法和技术可供选择。

一般而言,这些方法和技术可以分为三类:欧拉方法、拉格朗日方法和欧拉-拉格朗日混合方法。

欧拉方法是以空气粒子在运动过程中所受到的作用力来计算空气流场的运动状态,它适用于基本上没有物体与空气之间的相互作用的流动。

拉格朗日方法则是用来研究物体运动时所产生的流动现象,例如在飞行器飞行时产生的尾流。

欧拉-拉格朗日混合方法则是将欧拉方法和拉格朗日方法相结合,既可以对欧拉方法适用的流动进行数值模拟,又可以对拉格朗日方法适用的流动进行数值模拟。

在非定常流动数值模拟的研究中,还会用到诸如贪吃蛇法、分叉皮带法、埃拉纳法等一系列基于无网格的数值模拟方法和技术。

这些方法和技术更具有灵活性和适用性,能够更加准确地描述非定常流动。

三、数值模拟在气象、航空航天等领域的应用非定常流动数值模拟在许多领域都具有广泛的应用,特别是在气象、航空航天等领域。

在气象研究中,非定常流动数值模拟可以帮助研究者更好地预测气象条件,从而为天气预报提供更加准确的数据。

在航空航天领域,非定常流动数值模拟不仅可以用来优化飞行器的设计,还可以帮助研究者了解飞机在高空飞行时遇到的各种气流现象,从而增强飞行安全。

叶轮机三维非定常流动数值模拟的研究

叶轮机三维非定常流动数值模拟的研究
图 4~图 6 给出了不同网格密度和时间步长 压力的频谱分析结果, 由图可以明显看出网格密 度和时间步长的影响, 在粗网格和大时间步长情 况下, 只能分辨出一倍频的扰动( 对应的频率为叶 片通过频率 5882Hz) , 2 倍频信息则非常弱。当提
图 1 计算网格 F ig . 1 Co mputa tio nal g rids
图 7 扰动速 度矢量图 Fig . 7 U nsteady v elo city vesto rs
图 8 准正交面扰 动速度矢量图 ( a) 前缘上游 12% 处; ( b) 50% 弦长处; ( c) 尾缘下游 15% 处
Fig. 8 U nsteady velo city v ector at cro ssflo w planes ( a) 12% cho rd leng th ahead L . E. ; ( b) 50% chor d lengt h; ( c) 15% cho rd leng th behind T . E.
叶轮机三维非定常流动数值模拟的研究
邹正平, 徐力平
( 北京航空航天大学 404 教研室, 北京 100083)
NUMERICAL STUDY OF THE 3-D UNSTEADY FLOW IN TURBOMACHINERY STAGES Z OU Zheng -ping, XU L流动数值模拟的研究
13
在尾迹进入静子通道前, 其逆射流脉动速度非常 大; 尾迹扫过叶片前缘时被叶片切割, 转子尾迹在 前缘附近诱导攻角的改变, 使得静子前缘处的非 定 常压力脉动幅度较大( 见图 9) ; 切割后的尾迹 分别在不同通道向下游运动, 由于尾迹各部分运 动速度并不相同, 所产生的剪切与拉伸变形, 在通 道内, 尾迹由吸力面向压力面输送的过程; 尾迹间 的主流区由于与尾迹的相互作用具有 非定常特 性。在尾迹的迁移中, 由于与主流的掺混, 尾迹的 扰动速度迅速减少, 所以在叶片通道后半部分扰 动速度较小; 尾迹的变形在通道中不十分明显, 这 是因为叶片负荷不重, 尾迹通过叶片通道时, 速度 差不大, 所以尾迹产生的弓状弯曲小。

双吸离心油泵叶轮内流场数值模拟

双吸离心油泵叶轮内流场数值模拟

程封 闭 , 须对 这些 基作 近 似处 理 ,以把 它们 表 示 必 成 其 它时均 变量 函数 。经 过一 番简 化处 理后 ,可得 的方 程最终 形式 如下 :
跳
P +P
一 =一 + [
一而 s pi ‘+. u “] 。 J t
【J () ) 5
可 以看 到 , 均 流 动 的方 程 里 多 出 一p 。 ,展 时 u u项
虽然式 ( )所示 的瞬 时 N—S方程 可 以用 于描 4
述湍流 , 由于湍流具有微尺度上的高度脉动性 , 但
加 之 N— S方 程 的非 线性 ,以及水 力 机 械边 界 条 件
的多样性 , 使得方程不存在解析解 , 甚至不能用直接 数值模拟 ( N ) b来描述三维时间相关 的全部流 D S法
时 间平 均法 就 是 对 湍流 脉 动 在 时 间 域 上取 平
均, 目前常 用 R y o s 均法 。 enl 时 d 它把 湍流 的瞬时运
为 了确 定看作 是 由平 均值 和脉动值 所对 应 的两 个流 动叠加
而成 。这 样 , 时均 系下 ,由式 ( ) 示的 连续方 程 在 1表
开 后对 应 于 6个 不 同 的应 力项 ,即 3个正 应 力和 3
两大类 , 第一类是把颗粒相作为分相或单颗粒来处 理 ,一般适 用 于具有 一定 颗粒 浓度 的流场 “。本文 ] 基于第二类观点 , H 以 D型石油化工流程泵首级双 吸式叶轮的参数为依据 , 建立了固液两相流 k — 双方程湍流模型, 并通过 SM L I P 算法 ,利用计算流
体 动 力 学 C D( o ua o a FudD nmi )理论 F C mp t inl 1i y a c t s

汽轮机级内的非定常流动的数值模拟

汽轮机级内的非定常流动的数值模拟1.介绍由于前后的结构限制,单一涡轮叶栅的进口和出口处的流场参数(边界条件)很难定义下来。

因此,可以选择把好几个级作为一个整体进行分析,此时界面流场的结果就很容易用数值进行模拟。

当然,这个整体可以提供更多的信息,例如,叶片受力情况,寿命等等。

从混合平面到完全的非定常作用,这些各不相同的耦合方法已经都被使用过。

本篇文章主要研究定子和转子之间的非定常作用,对此,我们已经提出了两种有限分析处理方法。

第一种分析方法假定一个相对简单的定子—转子匹配情况,在基于罗伊对Riemann解的非结构网络化的近似理论,实现了对现有的内部二维有限体积法的算法证明。

第二种分析方法来源于对两相冷凝蒸汽流动的Lax-Wendroff二维有限体积分析法和Giles匹配算法的有机结合,这种方法已经成功的在高压涡轮叶栅的单相定子—转子间相互作用的计算中得到验证。

2.控制方程和问题提出这两种流动模型通过偏微分的形式给出W=--G+Q (1)理想气体的二维流动可以用欧拉公式描述,可以进一步称为单相流动模型,也可以用这个公式表示W=[, F=[,)Q=[0,0,0,0G=[(2)其中表示密度,是速度的矢量分量。

P表示压力,e是每单位体积的能量。

表示比热容。

下面的模型描述的是蒸汽和冷凝水混合物的流动,也被称为两相流动模型。

我们假设液滴被蒸汽带动着进行流动。

这个控制方程包括对混合物的欧拉方程和液滴参数的传递方程。

因此,表达式如下(3)此时,代表混合物的密度,代表蒸汽和液体平均速度的矢量分量。

P表示平均压力,e是每单位体积的能量。

代表湿度。

方程组加上压力方程封闭(即有解),压力方程如下(4)L表示凝结潜热,比热容这里作为温度函数。

Hill参数如下:(5)N表示每单位质量混合物中的液滴数,表示第i个液滴的半径,r表示平均半径。

数量级作为计算时的单位,每单位体积每秒新凝结的液滴数J根据下面的公式计算(6)新的液滴半径用表示,蒸汽密度为蒸汽的温度用理想气体定律计算。

离心泵蜗壳内部非定常流动的数值模拟

2006年6月农业机械学报第37卷第6期离心泵蜗壳内部非定常流动的数值模拟张兄文 李国君 李 军 【摘要】 采用双重时间步方法对一离心泵内部的液体非定常流动进行了数值研究。

结果表明,叶轮叶道出口的“射流 尾迹”结构沿蜗壳流动方向而变化,蜗壳中部区域的尾迹中心约位于叶片吸力面之后叶道圆周长的10%处,蜗舌分水区尾迹中心大约在吸力面之后叶道圆周长的20%处。

蜗壳中静压的波动主要受叶片蜗舌夹角影响,动压主要受“射流 尾迹”结构影响;流量大于设计流量时,静压在蜗壳内沿流动方向渐降,流量小于设计流量时,静压在蜗壳内沿流动方向渐升,随着流量从小到大变化,蜗舌舌尖上的滞止点从蜗舌外侧向蜗舌内侧移动。

关键词:蜗壳 非定常流动 数值模拟中图分类号:O 35711;TH 311文献标识码:ANu m er ica l Si m ula tion of Un steady Flow i n Cen tr ifuga l Pu m p VoluteZhang X i ongw en L i Guo jun L i Jun(X i ’an J iaotong U n iversity )AbstractU n steady flow characteristics in a cen trifugal p um p vo lu te w ere investigated by u sing duel ti m e stepp ing m ethod in the num erical si m u lati on .T he si m u lati on resu lts indicated that “jet w ake ”p henom enon w as iden tified near the i m p eller .T he configu rati on of the “jet w ake ”w as varied from in let to ou tlet in the vo lu te .T he w ake cen ter w as located at abou t 10%of the i m p eller p assage beh ind sucti on side at the cen tral regi on of the vo lu te and abou t 20%at the cu tw ater regi on .Si m u lati on resu lts show ed that static p ressu re fluctuati on w as m o stly affected by b lade 2tongue in teracti on ,and dynam ic p ressu re fluctuati on w as m o stly influenced by the “jet w ake ”flow structu re .W hen the flow rate w as low er than the designed flow rate ,static p ressu re increased from in let to ou tlet in the vo lu te .W hen the flow rate w as h igher than the designed flow rate ,static p ressu re decreased from in let to ou tlet in the vo lu te .A dditi onally ,the po siti on of tongue stagnati on po in t m oved ou tside in to in side of tongue w ith the flow rate increased .Key words V o lu te ,U n steady flow ,N um erical si m u lati on收稿日期:20050428张兄文 西安交通大学能源与动力工程学院 博士生,710049 西安市李国君 西安交通大学能源与动力工程学院 教授李 军 西安交通大学能源与动力工程学院 副教授 引言离心泵蜗壳内部流场主要受叶轮出口“射流 尾迹”流动的影响和叶片蜗舌之间的动静干涉作用,其内部流动极不均匀,在时间上表现为强烈非定常流动,使泵的损失增大,效率下降,同时产生水力噪声和壳体的振动,严重时会破坏泵的结构甚至使泵瘫痪,所以研究蜗壳内部流动机理对蜗壳的优化设计和离心泵整体性能的提高具有很大的工程应用价值。

叶轮机械动静叶片排非定常气动干涉的数值模拟

叶轮机械动静叶片排非定常气动干涉的数值模拟
黄伟光;陈乃兴;山崎伸彦;难波昌伸
【期刊名称】《工程热物理学报》
【年(卷),期】1999(20)3
【摘要】本文采用一种分区算法求解二维Navier-Stokes方程,对叶轮机械多级
叶片排内的非定常流场干涉进行数值模拟。

在探讨分区计算对于复杂通道内流场和动静叶列非定常干涉作用数值计算的必要性和重要性之后,针对某蒸汽轮机跨音速叶片组进行了数值分析,得到了典型的动静叶间非定常干涉流动图谱、作用于叶片的非定常气动力及其频谱特征。

计算结果表明。

本文提出的计算方法是合理有效的,为今后进行大规模动静叶非定常气动计算和基于非定常数值模拟的工程设计提供了可靠的依据和有用的工具。

【总页数】5页(P294-298)
【关键词】叶轮机械;非定常流动;动静叶片干涉;N-S方程
【作者】黄伟光;陈乃兴;山崎伸彦;难波昌伸
【作者单位】中国科学院工程热物理研究所;日本国立九州大学航空航天系
【正文语种】中文
【中图分类】TB126
【相关文献】
1.时序效应减小转子叶片表面非定常气动力的数值模拟 [J], 杜红军;胡骏;姚刚
2.风力机三维旋转叶片非定常气动特性数值模拟研究 [J], 胡国玉;孙文磊;曹莉
3.动静叶相互干涉的三维非定常流场数值模拟 [J], 王松涛;王仲奇;冯国泰;吴猛
4.非定常动静叶干涉作用的二维数值模拟 [J], 吴先鸿;陈矛章
5.轴流压气机动静叶片排非定常气动力分析 [J], 周正贵;胡骏
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轴流泵定常、非定常数值模拟

轴流泵定常、非定常数值模拟1网格划分1.1. 叶轮[1] 在NX中,【文件(F)】→【导出(E)】→STEP203,将水体转成.stp格式。

[2] 打开ICEM CFD,【File】→【Change working directory】,选择工作目录。

[3] 【File】→【Import Geometry】→【STEP/IGES】,导入几何体,【Apply】如图4-6-1。

图4-6-1 导入几何图4-6-2 划分part[4] 【Geometry】→【Repair Geometry】,,【Apply】。

若均为红线则实体拓扑结构完整。

[5] 为了便于后面的网格划分和后续的CFD设置,将叶轮水体的不同部位设为不同的“part”,如图4-6-2。

[6] 【Creat Body】,点击“2 screen location”后的鼠标箭头,在体上选择两点,要求这两点的连线都在体内,如图4-6-3。

点1点2单击图4-6-3 生成BODY[7] 【Mesh 】→【Global Mesh Setup】进行全局网格设置,“Scale factor”:1.0,“Max element”:10.0,【Apply】。

a·ii·b图4-6-4 全局网格设置[8] 【Mesh】→【Part Mesh Setup】,进行局部网格加密。

如图5,设置max size,CKB(出口边):0.5,JKB(进口边):0.5,KT(壳体):4,LG(轮毂):4,YLCK(叶轮出口截面):4,YLJK(叶轮出口截面):4,YP(叶片):2。

图4-6-5 局部网格加密[9] 【Mesh】→【Compute Mesh】,【V olume Mesh】,“Mesh Type”:Tetra/Mixed,”Mesh Method”:Robust(Octree),如图4-6-6a,【Compute】。

生成网格数:134万,如图4-6-6b。

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