航空发动机流体力学和温度场的计算需求及ANSYS实现
ansys fluent中文版流体计算工程案例详解
ansys fluent中文版流体计算工程案例详解ANSYS Fluent是一种流体计算动力学软件，可用于解决各种流体力学问题。
本文将详细介绍ANSYS Fluent中文版的流体计算工程案例，包括案例的基本背景、模拟过程和结果分析。
这些案例旨在帮助用户深入了解ANSYS Fluent的使用方法和流体计算工程实践。
一个典型的案例是流体在管道中的流动。
该案例背景是，一根长直管道内有水流动，管道的直径为0.1米，长度为10米。
水的初始速度为1 m/s，管道的壁面是光滑的，管道两端的压差为100Pa。
现在需要使用ANSYS Fluent模拟该流体流动过程，并进一步分析不同参数对流动的影响。
首先，在ANSYS Fluent中创建一个新的仿真项目，并选择“仿真”模块。
在界面上点击“新建”按钮，在弹出的对话框中填写相应的参数，例如案例名称、计算器类型和尺寸单位。
点击“确定”后，进入模拟设置页面。
首先，需要定义获得流动场稳定解所需的物理模型和求解方法。
在“物理模型”选项卡中，选择“连续相”和“非恒定模型”。
在“湍流模型”中选择某种适合的模型，例如k-ε模型。
在“重力”选项卡中，定义流体的密度和重力加速度。
接下来，在“模型”选项卡中，定义管道的几何和边界条件。
选择“管道”作为流体领域的几何模型，并定义长度、直径和内壁面的润滑系数。
在“边界”选项卡中，定义管道两端的入口和出口条件，例如速度和压力。
将管道两端的压力差设置为100Pa，在入口处设置水的初始速度为1 m/s。
在出口处选择“出流”边界条件。
完成几何和边界条件的定义后，点击“模拟”选项卡进入模拟设置界面。
在“求解控制”中，设置计算时间步长和迭代次数。
选择合适的网格划分方法，并进行网格划分。
点击“网格”选项卡，选择合适的网格类型，并进行网格划分。
在划分网格后，可以使用“导入”按钮导入网格文件，并进行网格优化。
完成设置后，点击“计算”按钮开始进行模拟计算。
在计算过程中，可以实时观察流体场的变化情况，并通过Fluent Post-processing工具进行结果分析。
ANSYS仿真电磁系统温度场步骤
ANSYS仿真电磁系统温度场步骤1.创建几何模型：在ANSYS中，可以使用多种方法创建电磁系统的几何模型，包括使用建模工具、导入CAD文件或使用ANSYS的几何建模工具。
确保几何模型完整且准确。
2.定义材料属性：对于每个几何体，需要为其分配材料属性。
这些属性包括热导率、比热容和密度等。
可以使用材料库中的标准材料，也可以定义自定义材料属性。
3.设置边界条件：在仿真中，需要设置边界条件来模拟实际操作条件。
对于电磁系统的温度场仿真，需要设置壁面流动条件和散热条件等。
4. 网格划分：将几何模型离散化为小区域，即网格或网格。
这可以通过使用ANSYS网格工具手动创建网格，或者使用ANSYS自动网格生成器，如AutoMesh或TGrid。
5.定义热源：对于电磁系统的温度场仿真，可能存在电磁源，如电流或电压。
需要定义这些热源，并将其添加到仿真模型中。
6.定义边界条件：除了热源之外，还需要为仿真模型定义边界条件，如固定温度、固定热流或固定热通量条件。
这些边界条件将在仿真过程中施加在模型的边界处。
7.定义求解器设置：在ANSYS中，可以选择不同的求解器来求解热传导问题。
根据实际需求，可以选择稳态或瞬态求解器，并定义其他相关设置，如收敛准则和求解步长等。
8.运行仿真：完成所有前期准备工作后，可以运行仿真并等待结果。
ANSYS将根据定义的边界条件和材料属性，求解电磁系统的温度场分布。
9.结果后处理：一旦仿真完成，可以对结果进行后处理和分析。
可以查看温度分布图、温度剖面图或导出结果以供进一步分析和使用。
10.优化设计：根据分析和后处理结果，可以对电磁系统的设计进行优化。
可以将结果与实际需求进行比较，并根据需要进行设计修改。
总结：使用ANSYS进行电磁系统温度场仿真的步骤主要包括创建几何模型、设定材料属性、确定边界条件、网格划分、定义热源和边界条件、设置求解器参数、运行仿真、结果后处理和优化设计。
这些步骤将帮助工程师分析和优化电磁系统的温度场，并提供有关系统的详细信息。
ANSYS CFD Solution
济南分公司 电话：86-31-86072996 传真：86-31-85180808
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目前应用最广泛的专用流体分析
工具之一，这是因为大量的旋转
ANSYS CFX软件模拟航空发动机内的复杂流场
机械其几何模型和物理过程有很 强的相似性。ANSYS 的旋转机
械专用流体分析工具包含了从几
何、网格到特定物理模型的全套仿真工具。
ANSYS Icepak软件是面向电子设计和封装的专用散热工具。在设 计和优化冷却系统时，为了提高电路板或其他部件的性能，延长使用时 间。使用ANSYS Icepak计算电子设备或计算机内的流场、温度场很有 必要。
另外，ANSYS CFD-Flo软件定位于设计人员使用的流体 分析工具上，包括了设计人员最常使用的物理模型。并且和 ANSYS Workbench的其他模块兼容，低费用而且使用简便， 使得ANSYS CFD-Flo非常适合设计人员使用。
ANSYS CFD HPC高性能计算具有优秀的加速比，这使得 大规模的物理问题能通过并行计算来实现。ANSYS CFD HPC 使用超过1000个进程计算时都显示有接近线性的加速比。
ANSYS POLYFLOW软件针对材料工业的仿真需求，如聚合物加 工、注模、热成型和玻璃加工。它能模拟复杂流体如粘弹性流体的性能。 ANSYS POLYFLOW提供诸如挤塑模具反设计、吹模过程的最终壁面厚度 等独特的功能。
ANSYS Airpak软件定位于建筑物内的HVAC（暖通空调）分析，主 要应用在办公楼、厂房、体育馆以及其他大型的公共建筑。它能方便精 确的模拟气流流动、换热、污染物扩散和通风系统的热舒适性。
学会使用Ansys进行工程仿真和计算
学会使用Ansys进行工程仿真和计算1. 引言工程仿真和计算在现代工程设计和研发中扮演着至关重要的角色。
随着计算机技术的迅速发展，仿真软件的功能也越来越强大，其中Ansys作为一款全面的工程仿真软件，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍Ansys的基本用法和常见应用领域。
2. Ansys的基本用法Ansys是一个集结构力学、流体力学、电磁场、传热等多个领域的仿真软件，同时也支持多物理场的耦合分析。
使用Ansys进行工程仿真和计算的基本步骤包括几何建模、网格划分、物理场的设定、求解计算和结果后处理。
2.1 几何建模几何建模是仿真的起点，通过Ansys提供的建模工具可以绘制出所需模型的几何形状。
其中可以使用基本的几何体进行组合或者导入现有的CAD模型。
2.2 网格划分在几何建模完成后，需要将模型进行网格划分以便于求解计算。
网格的划分对计算结果的准确性和计算效率有着重要的影响。
Ansys提供了多种网格划分算法和工具，用户可以根据实际需求选择适合的方法进行划分。
2.3 物理场的设定物理场的设定是Ansys中的关键步骤之一，它决定了仿真计算的对象和目标。
用户可以根据仿真对象的特点选择合适的物理模型和边界条件进行设定，例如力学仿真中的外载荷、约束条件等。
2.4 求解计算完成物理场的设定后，通过Ansys的求解功能可以对模型进行计算并得到仿真结果。
Ansys采用有限元方法对各种物理场进行求解，具有较高的计算精度和稳定性。
2.5 结果后处理仿真计算完成后，Ansys提供了丰富的结果后处理工具，用户可以对计算结果进行可视化和分析。
例如绘制应力云图、位移矢量图等，以便于更直观地了解模型的行为。
3. Ansys的常见应用领域Ansys作为一款全方位的工程仿真软件，广泛应用于各个领域。
以下将介绍Ansys在结构力学、流体力学和电磁场仿真中的应用。
3.1 结构力学仿真结构力学仿真主要研究物体在受力下的变形和应力分布。
Ansys可以对结构的强度、刚度、振动特性、疲劳寿命等进行计算和分析。
ANSYS流体流动场分析指南
ANSYS流体流动场分析指南ANSYS是一款强大的工程仿真软件，可以用于流体力学分析。
在进行流体流动场分析之前，我们需要进行一系列准备工作，包括建立几何模型、网格划分、设定物理模型、设定求解器和后处理结果等。
下面是ANSYS流体流动场分析的详细指南。
1.建立几何模型：在进行流体流动场分析之前，我们需要先建立几何模型来描述流体流动的几何形状。
可以使用ANSYS提供的几何建模工具（如DesignModeler）或导入外部几何模型。
2.网格划分：在建立几何模型之后，需要对几何体进行网格划分，将其分割为有限的小单元。
ANSYS提供了多种网格划分工具（如ICEMCFD），可根据具体问题选择合适的划分方法和参数。
3.设定物理模型：在进行流体流动场分析之前，需要设定物理模型，包括流体的性质（如密度、粘度）、边界条件（如入口速度、出口压力）和物理现象（如湍流、传热）。
可以根据具体问题选择合适的物理模型和参数。
4.设定求解器：在设定了几何模型、网格和物理模型之后，需要选择合适的求解器来求解流体力学方程。
ANSYS提供了多种求解器（如FLUENT），可根据具体问题选择合适的求解器和求解方法。
5.设置求解参数：在进行流体流动场分析之前，需要对求解器进行进一步的设置，包括时间步长、收敛准则和数值格式等。
这些参数的选择将直接影响计算结果的准确性和计算效率。
6.进行数值模拟：在完成前面的准备工作之后，可以开始进行数值模拟，求解流体力学方程，得到流场的分布情况。
可以通过单步计算或迭代计算的方式进行求解，直到满足收敛准则为止。
7.后处理结果：在完成数值模拟之后，需要对计算结果进行后处理，包括流场的可视化、数据的提取和分析。
ANSYS提供了强大的后处理工具，如CFD-Post，可以对计算结果进行可视化、动画展示和数据分析。
在进行流体流动场分析时，还需要注意以下几点：1.网格的质量：网格质量对于计算结果的准确性和计算效率至关重要，应尽量避免生成糟糕的网格，特别是在流动区域和边界层附近。
ansys案例
ansys案例Ansys案例。
在工程领域，Ansys是一个非常重要的工具，它可以用来进行有限元分析，对结构、流体、热传导等进行模拟，帮助工程师们更好地设计和优化产品。
下面我们将介绍一个Ansys案例，来看看它是如何应用于实际工程问题中的。
我们选取了一个汽车发动机的热传导分析作为案例。
汽车发动机在工作时会产生大量的热量，如果散热不好，就会导致发动机过热，甚至损坏。
因此，对发动机的热传导特性进行分析非常重要。
首先，我们需要建立发动机的三维模型，并对其进行网格划分。
Ansys提供了强大的建模和网格划分工具，可以快速准确地完成这一步骤。
接下来，我们需要定义材料的热传导性质，包括导热系数、比热容等参数。
这些参数对于模拟结果的准确性至关重要。
然后，我们需要设置边界条件和加载条件。
在这个案例中，发动机的外表面会受到空气的冷却，因此我们需要定义外表面的对流换热系数。
同时，发动机内部会有燃烧产生的热量，需要通过内部表面来定义热源。
这些边界条件和加载条件的设置也是Ansys的一大特色，用户可以根据实际情况进行灵活定义。
完成了前期的准备工作后，我们就可以进行热传导分析了。
Ansys会对整个发动机进行数值求解，得到温度场的分布情况。
通过分析温度场，我们可以看出发动机的哪些部位温度较高，哪些部位温度较低，从而找出散热不良的部位。
通过这个案例，我们可以看到Ansys在工程领域的强大应用价值。
它不仅可以帮助工程师们进行复杂的物理场模拟，还可以为工程设计和优化提供重要参考。
当然，Ansys的应用远不止于此，它还可以用于流体动力学分析、结构强度分析等多个领域。
总的来说，Ansys案例的介绍可以帮助我们更好地了解该软件在工程领域的应用，对于工程师们来说，掌握Ansys是非常重要的，它可以帮助他们更好地解决工程问题，提高工作效率，降低成本，提高产品质量。
希望这个案例可以为大家带来一些启发，也希望Ansys在未来能够发挥更大的作用，为工程领域的发展贡献力量。
ansys流体力学仿真原理
ansys流体力学仿真原理
ANSYS流体动力学仿真的基本原理如下：
首先，利用流体力学基础进行仿真。
这种方法通过模拟流体的运动，计算出模型中流体发生的各种变化，如温度、流速等。
这些计算基于质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程等理论知识。
在实际计算中，虽然不可能达到完全的守恒，但当计算出的残差小于10的负五次方时，通常认为结果是守
恒的。
其次，CFD（计算流体动力学）是ANSYS流体动力学仿真中常用的方法。
在ANSYS Fluent中，最常用的方法是使用有限体积法进行计算。
这种方法导出的离散方程具有守恒特性，并且离散方程系数的物理意义明确。
在CFD 中，包含四个几何要素：节点、控制体积、界面和网格线。
通过这种方法，可以提供流体的各种信息，如压力、速度、温度、受力情况、多相流的分布以及流体中各组分的构成。
最后，仿真流程包括确定模拟目的、前处理、求解器设置、结果展示与检查以及复算等步骤。
具体来说，在确定模拟目的阶段，需要确定自己需要计算的变量和关心的结果；在前处理阶段，完成模型的设置后，使用Fluent进
行网格划分和计算求解等设置；在求解器设置阶段，由于网格划分结束后，
已将物理模型/空间离散，获取了多个小单位控制体，即可开始求解方程；
在结果展示与检查阶段，完成计算之后，还需进行结果的后处理并修改呈现结果的方式，使其简单易懂；在复算阶段，最后考虑进行模型的修正，尝试获得更优的结果。
以上信息仅供参考，如果想要了解更多关于ansys流体力学仿真原理的问题，建议查阅相关网站或者专业书籍获取帮助。
航空发动机温度场分析
航空发动机温度场分析航空发动机是飞机的核心部件之一，它的工作温度一旦超出允许范围就会导致发动机的损坏或故障。
因此，对航空发动机温度场进行分析，优化发动机的工作状态，具有极其重要的意义。
航空发动机的工作原理航空发动机是将化学能转化为动力能的机械装置。
发动机内部燃烧室的燃烧产生高温高压气体，推动涡轮转动，进而推动飞机前进。
因此，发动机的温度是非常关键的。
如果过热或者过冷，都会影响发动机的正常工作。
温度场的分析方法对于发动机的温度场分析，需要通过数学建模来进行。
结合现代计算机软件的强大功能，在设计时就可以对温度场进行模拟和预测。
一般采用的方法包括有限元分析、计算流体力学分析、传热传质理论、热弹性力学分析等。
有限元分析是一种用数字计算机处理材料结构和物理场的数值分析方法。
通过建立数学模型，利用计算机模拟实际情况下的工作状态和受力情况，得到各种物理指标的变化规律和分布规律。
在航空发动机内部，可以利用有限元分析方法来模拟和预测高温、高压、高速气体在内部管道的流动和传热问题，进而推导出温度的分布规律。
计算流体力学分析是一个用计算机求解流体动力学和传热传质过程的数值方法。
通过数值求解的方式，可以对发动机内部的流场和温度场进行分析和优化。
利用计算流体力学方法，可以十分准确地预测气体的流动和换热情况，以及对阻力和动力效率等方面的影响作出计算，从而优化发动机的工作效率。
传热传质理论是以物理学原理和实验数据为基础的一门交叉学科。
它主要是研究热传递和物质传递中的基本规律和特性。
航空发动机的温度场结构复杂，内部气体的流动和传热过程也非常复杂。
应用传热传质理论可以精确地描绘出航空发动机内部的交换环境，并通过数学计算得到不同条件下的温度场分布规律，为发动机的设计和优化提供科学依据。
热弹性力学分析是一种基于材料力学和热学的交叉学科，主要研究温度变化和应力变化的相互作用关系。
在航空发动机设计中，热弹性力学分析将温度场和稳态应力场结合起来，描绘了发动机的温度受到热膨胀和收缩的影响时，发动机结构受到的应力变化情况。
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航空发动机流体力学和温度场的计算需求及ANSYS实现(2011-10-28 10:40:18)转载▼标签：杂谈第三章航空发动机仿真方案航空发动机行业概况航空发动机研制中的典型CAE问题航空发动机结构力学计算需求及ANSYS实现航空发动机流体力学和温度场的计算需求及ANSYS实现航空发动机电磁场计算需求及ANSYS实现航空发动机耦合场计算需求及ANSYS实现航空发动机关键零部件的设计分析流程简要说明4航空发动机流体力学和温度场的计算需求及ANSYS实现航空燃气涡轮发动机内的流场很复杂，不仅动静流场同时存在，同时还伴有多相流、传热、燃烧等现象，即使从物理上进行很大的简化，模型最后仍然是三维、有粘、非定常的可压流动。
航空发动机流场数值计算的发展经历了S2流面法、基于一元管道的流线曲率法、有限差分方法求解非正交曲线坐标系中的S1、S2流面基本方程、有限差分、有限体积和有限差分与流线曲率混合的方法对S1流面跨音速流场的计算，而现在由S1与S2流面相互迭代形成的准三元和全三元计算也发展起来了。
现在的采用有限体积法求解NS方程全三维流场计算已经广泛采用，航空发动机的流场数值计算已趋于成熟，可以充分考虑旋转流动、转静干涉问题、多相流、燃烧、亚超跨音速等复杂现象。
而且现在求解的规模也不断扩大，利用并行等成熟的CFD技术可以计算达几千万甚至上亿的计算网格。
因此结果也更为真实有效。
ANSYSCFX凭借TASCFLOW在叶轮机旋转流动的传统优势，结合更为先进的网格处理技术和高效的求解器，更适合航空发动机流动的复杂性，求解问题的规模和计算精度大大提高，一直处于航空发动机流动模拟的最前沿。
4.1.进气道及风扇气动分析CFX对进气道和风扇的模拟主要是研究进气道存在摩擦、激波和分离等产生的损失，风扇效率。
在亚音速时进气道的工况，在超音速时的工况，并精确计算附面层及分离损失。
并研究进气道在非设计工况下性能的恶化情况。
还可以模拟在非定常情况下进气道及其风扇的气动特性。
4.2.压气机流动分析航空发动机的压气机分为轴流压气机和离心压气机。
其分析原理相似。
这里以轴流压气机为例进行说明。
压气机的作用主要是利用涡轮发出的功对气体进行压缩形成高压的气流供给燃烧室。
压气机非常近似于绝热的，所以压气机对气体所做的功等于气体总焓的增加。
压气机的几个关键参数，首先是压气机效率和级效率，也就是给定增压比所需理想功与实际所需功之比。
然后还有单级的增压比和总增压比。
轴流压气机的级是压气机中能量交换的基本单元。
轴流式压气机由各级动叶和静叶交替串连在一起组成叶栅通道，常称为压气机的通流部分，是压气机的核心，是气动计算的主要对象。
航空发动机对压气机及其级组提出的基本要求是高的效率值、级的数目少、最小的质量和外廓尺寸的情况下，保证给定的增压比，以及结构简单、可靠，具有高的生存能力，适检性和适修性好，使用维护简便。
4.2.1.单级压气机气动计算单级压气级气动分析主要是指工作轮（动叶）前、后和导向器（静叶）后面取一个与回转轴线垂直的截面作为参考界面。
基于包含的两排叶栅中，动叶栅以圆周速度u运动，静叶栅则是静止不动的，研究动叶栅采用旋转坐标系更为方便。
在CFX中使用MFR多重旋转参考坐标系来模拟旋转运动。
提高基元级的增压能力主要通过增大动叶的周向速度u和增大气流流经动叶栅时的扭速。
现代的压气机叶尖速度已经达到500m/s甚至更高，使得流场出现激波，增加了流场模拟的复杂性。
利用CFX可以模拟压气机基元的亚、跨、超音速流动，并模拟转静干涉的情况。
计算单级效率。
通过改变相应的叶型参数研究提高压气机单级效率的方法。
4.2.2.多级压气机气动计算航空发动机的压气机应在宽广的工作范围内，具有良好的特性。
由于航空发动机的多状态性、结构形式的复杂性和很高的工作过程参数值等原因，使得压气机所需要的使用工作范围扩大。
在非设计状态下，压气机级组中发生严重的级间不匹配，导致这些参数变差（效率降低、增压比与空气流量下降），尤其危险的是，在某些级中出现使压气机进入不稳定工作的气流。
通过合理选择压气机结构形式和设计参数（正确选择级组数目、单级负荷等）得到改善，也可以通过广泛采用各种调节方法达到改善。
多级压气机最主要的气动问题就是各级流动是否匹配，总的效率是否达到设计要求。
利用CFX可以重复验证各级匹配的情况，找到影响压气机效率的症结所在。
图3-4-5是对西门子公司某发动机15级轴流压气机的气动分析，包括进口导流叶片，同时有15级转子，15级静子。
网格规模为3200万节点。
计算结果与试验符合得很好。
4.3.燃烧室流动分析燃烧室主要作用是组织气体燃烧，形成高温高压的燃气推动涡轮旋转。
现代燃烧室的进气温度可达800K，今后可能达到900K，进口压力为30e5Pa，今后将达到35～40e5Pa。
燃烧室出口温度现在为1650K到1700K，今后会达到1800K以上。
所以燃烧室面临的问题就是在高温高压的环境中，如何提高燃烧室的使用寿命。
还要求能够点火可靠，稳定燃烧，保证高的燃烧效率，出口温度分布均匀。
燃烧室必须采用合理的冷却方式，避免烧蚀。
现在环保的要求较高，因此对发动机排放也有要求，要减少排气污染。
从气动分析的角度，燃烧室需要解决的主要问题在于燃烧室内流动分布是否均匀，燃烧模型和计算，化学反应动力学分析碳氢燃料燃烧的污染物生成模型，污染物的排放，燃烧室的冷却分析，燃烧室点火和灭火模型等等。
4.3.1.燃烧室燃烧分析随燃烧室压力的提高，燃烧室排气冒烟增大，主燃区中生成的炭粒子增多，主燃气辐射换热增大，结果使壁温增高，寿命降低。
解决途径主要是设计接近于化学恰当比的主燃区。
主燃区进行的燃烧过程，包括燃油雾化、蒸发、混合及燃烧化学反应。
燃烧室的设计本来就是解决多种矛盾的综合折衷的结果。
例如，燃烧室内气流速度低，点火可以改善，火焰稳定也改善，但燃烧室尺寸大了；火焰筒开孔面积减小，射流的混合改善，但压力损失增大了等等。
利用CFD分析可以充分考虑各种因素的相互作用，找到最佳的匹配方案。
CFX的具有的油燃烧模型可以充分模拟燃烧室内的燃烧情况，可以模拟各种油气比的分析方案，点火、灭火模型也可以模拟高空中特殊情况下的点火和灭火情况的模拟。
同时流动分析能够给出流动均匀，保证火焰稳定的流动条件。
利用CFX的拉格朗日多相流和欧拉多相流技术可以烟气、碳粒子的形成和运动轨迹，多组份流体的传输扩散过程。
在CFX软件中，提供了丰富的：燃烧模型：旋涡耗散模型（EDM）,有限化学速率模型（FRC）,小火焰面模型（Flamlet）,混合的模型（EDM/FRC）。
相间燃烧模型：当燃料是油时，需要用到相间燃烧模型，实际上是首先采用拉格朗日颗粒运动模型计算油滴的运动轨迹；在油滴运动过程中考虑了油滴的加热过程，油滴挥发成可燃气的过程；最后计算可燃气的燃烧过程。
NO生成模型：采用CFX软件中的NO生成模型可以计算污染物的排放过程。
该模型求解NO的输运方程，计及了三种基本的NO机理：热力型NO,瞬态型NO，燃料型NO。
辐射模型：燃烧室内部的温度非常高，辐射效应也不容忽视。
在计算燃烧室的燃烧过程时，一般都要用CFX中的辐射模型。
CFX提供了四种辐射模型：扩散近似模型（Rosseland）,球面谐波模型（P-1），离散传输模型，蒙特卡罗模型。
4.3.2.燃烧室冷却分析燃烧室是高温部件，常常有掉块、裂纹、皱曲等缺陷。
这些缺陷网格是由于火焰筒的局部过热引起。
局部过热的原因有喷嘴加工不良，喷嘴表面积碳引起喷雾畸变。
皱曲则主要是高温和高温度梯度引起的。
为保证火焰筒具有较长寿命，必须使火焰筒壁温及壁温梯度降至某个允许值以下。
现在常用的镍基合金，要使火焰筒的壁温大体在850～900℃。
必须采用冷却措施将热量从火焰筒带走或隔绝热量向火焰筒壁的传递。
常用的是引出压气机气体来对火焰筒进行气膜冷却，另外可以加强火焰筒外表面的散热。
这种有主流流动燃烧，又有冷却气流的复杂对流换热问题的准确模拟，对CFD软件本身也是一个挑战，利用CFX的SST湍流模型可以模拟含分离、漩涡的复杂流场，结合CFX的二阶精度处理，将有更高精度的结果，可以与试验进行对比，从而改进冷却方式的设计。
4.4.涡轮流动分析航空发动机涡轮是用来驱动压气机，空气螺旋桨和发动机附件。
涡轮由转子和静子组成。
一个导向器和一个转子的总合称之为涡轮级。
涡轮分为轴流式、径流式涡轮和斜流式涡轮。
这里以轴流涡轮为例进行说明。
4.4.1.涡轮单级气动计算涡轮级计算的基本参数包括总压、气流总温、燃气流量、有效功和涡轮转速。
可以模拟涡轮级的效率，研究带有叶冠、拉筋情况下对流场的扰动，并模拟涡轮效率的改变情况。
模拟得到叶尖、叶根和平均叶高上速度方向与设计之间的差别，并模拟不同工况下速度的变化情况，是否出现流动分离和效率急剧降低的情况。
利用CFX进行涡轮级模拟可以得到涡轮级效率，沿叶高不同半径处流动的变化情况，涡轮的温度场、温度梯度的分布。
4.4.2.涡轮多级气动计算多级涡轮计算主要解决通路方案、涡轮级数及其功分配，选择涡轮级的基本设计参数，确定涡轮及其各级导向器和转子的尺寸，确定涡轮后燃气参数。
选择涡轮及其各级的基本设计参数时，必须保持涡轮重量和轮廓尺寸最小的情况下，以获得损失最小的给定功率，并获得涡轮和压气机参数的良好匹配。
可以利用CFX的瞬态转静干涉模拟功能来准确预测多级涡轮的流场分布、温度分布和压力变化过程，以及总体效率。
4.4.3.涡轮叶片冷却分析随着对发动机推重比要求越来越高，涡轮前温度也随之不断升高，为避免涡轮不致于高温烧坏以及延长寿命需要对其进行冷却，尤其是前几级。
而冷却通道一般设在叶片内部，有多条，并有很多横肋、凸台等，这使得涡轮叶片内部结构很复杂，其中流动也相应很复杂。
如何设置冷却通道，以及评估现有流道的冷却效果，都可以利用CFX实现。
从而验证涡轮叶片的工作负荷是否在一个合理的温度范围。
利用CFX可以研究通道的布置型式，气流流线通量的组织。
4.4.4.涡轮非设计状态下的工作涡轮的基本物理值（总温、总压和比热）的总和，成为涡轮的工作状态。
设计状态指发动机的起飞状态和额定工作状态。
在设计状态下，保证叶片在最佳攻角下的叶片无分离绕流。
涡轮在非设计状态下，攻角偏离其设计值，因此叶型损失、二次损失和端面损失均发生变化。
此时还需要得知涡轮效率，进出口压降情况等参数。
利用CFX可以准确模拟攻角偏离设计值，涡轮功率损失、涡轮效率等关键参数。
给设计与分析提供准确参考。
4.5.尾喷管流动分析CFX能够详细模拟航空发动机尾喷管内的流动情况。
包括气流在尾喷管及其出口的膨胀过程，内外涵道气流的混合，流动参混的情况，温度的变化过程，污染物流动及其排放的情况。
还能够模拟气流在尾喷管内的换热过程，模拟气流对喷管壁面的温度冲击。