|
|
题目：
雅宝题库答案：
****此区域为收费内容**** 需支付 1 知识币后可查看，1币=0.01元查看答案
雅宝题库解析：
在各国竞相角逐的航空领域，航空发动机的研制水平直接决定了其航空工业的国际地位。为了获得高性能的航空发动机，风扇/压气机的设计越来越向着更高的压比、更高的效率、更少的级数和更宽的稳定工作范围发展，而实现这一点就必须合理组织好压气机内部流动。拥有一套高精度、高计算效率的数值计算软件有助于认识分析压气机内部流动机理，为设计出高性能的压气机提供技术保障。本文的主要工作正是围绕着发展一套高精度的多级环境下的轴流压气机的数值模拟程序展开。本文发展的多排轴流压气机数值模拟软件是在一个已有的单排程序上进行的二次开发。为了实现由单排计算拓展到多排计算，本文主要进行了转静数据传递方法的研究，重点从通量守恒、特性计算、流场细节预估等方面比较了目前已有的掺混界面处理方法。通过算例的校核，结果表明文中介绍的特征理论法和虚元环法的计算精度比具有高反射性的多块法高。在此基础上，结合Holmes方法尝试了对掺混界面方法进行改进，但获益效果并不明显，这主要由于该方法涉及到过多的矩阵和公式转换，而本文对此过程中引起的累积误差并未进行有效地控制，若能对此进行改善，从理论上讲，应该能在一定程度上提高掺混界面方法的计算精度。为了提高程序在非设计工况下的稳态数值模拟精度，本文从湍流模型的角度进行了探索。在原程序具有的k-ε模型基础上，加入了几种常用且性能不错的湍流模型，包括：k-ω模型、S-A模型、BSL模型和SST模型，并且采用偏微分方程求解湍流模型方程中距固壁面距离d这一重要的物理参数，以提高对湍流粘性系数的计算精度，同时对湍流模型的湍流变量进行合理控制以提高程序粘性计算的稳定性，以及采用壁面函数法降低湍流模型对近壁面网格分布的依赖性。通过平板湍流边界层的计算，结果表明本文新加入的几种湍流模型计算精度要略高于原程序中的k-ε模型。在第四章最后部分对比分析了后台阶和三个跨音转子（NASA Rotor37、NASA Rotor67和WP11/J69）的流场数值模拟结果，重点考察了湍流模型对大分离流动、强剪切流动的数值模拟性能。在这几种涡粘性模型中，SST模型对叶轮机内激波后的边界层、叶片尾迹、叶片与轮毂壁面形成的角区处的流动、以及间隙流的模拟相对更接近于实际，正是因为对这些强剪切流动较好地预估能力，该模型才相对较准确地计算出效率特性。最后，为了验证本文程序的计算精度和工程适用性，第五章选用了三个算例：单级轴流风扇ATS-2、四级风扇Fs-A1和四级风扇Fs-A2，研究本文程序在多级环境下多工况的稳态计算精度。通过与实验以及商用软件仿真结果的对比分析，验证了本文程序对特性参数的计算、流场细节的捕捉和气动参数分布规律的描述与实际基本吻合，完全可以满足现有的工程设计需求。 |
上一篇：空气耦合超声检测技术基础研究及其实践下一篇：深空探测原子力显微镜控制系统设计与新型成像技术研究
|
发表于 2024-2-6 11:50:45
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
中发现Ni：
QQ登录
