跨音速流动中涡轮动叶叶顶的气膜冷却特性分析

1

作者 张博伦 夏军 +1 位作者 胡其高 朱惠人 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期153-161,共9页

为了掌握跨音速流动中涡轮动叶叶顶气膜冷却特性,采用压敏漆测试技术来研究叶顶间隙高度和质量流量比对叶顶气膜冷却特性的影响规律。研究结果表明:在小质量流量比条件下,增加叶顶间隙高度能够有效改善叶顶中弦区域的气膜覆盖,然而当质... 为了掌握跨音速流动中涡轮动叶叶顶气膜冷却特性,采用压敏漆测试技术来研究叶顶间隙高度和质量流量比对叶顶气膜冷却特性的影响规律。研究结果表明:在小质量流量比条件下,增加叶顶间隙高度能够有效改善叶顶中弦区域的气膜覆盖,然而当质量流量较大时,叶顶间隙高度变化对叶顶中弦区域的气膜冷却效率分布影响并不明显;在小叶顶间隙高度条件下,随着质量流量比增加,叶顶中弦区域冷气覆盖效果逐渐变差,在大叶顶间隙高度条件下,仅当质量流量比从0.1%+0.05%增加到0.14%+0.07%时,叶顶中弦区域的冷气覆盖效果才有所改善。 展开更多

关键词 动叶叶顶 跨音速流动 叶顶间隙高度 质量流量比 气膜冷却

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水蒸气跨音速流动中非平衡相变的温度特性 被引量：6

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作者 杨勇 沈胜强 +2 位作者 董国海 郭松 王昆雨 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期401-407,共7页

在引入水蒸气非平衡相变的动力模型和水蒸气真实物性模型的基础上,建立了水蒸气跨音速非平衡流动的守恒型数值计算模型,采用对激波捕捉具有高精度和高分辨率的Roe-FDS格式进行计算,数值求解了水蒸气跨音速流动过程中的非平衡相变及凝结... 在引入水蒸气非平衡相变的动力模型和水蒸气真实物性模型的基础上,建立了水蒸气跨音速非平衡流动的守恒型数值计算模型,采用对激波捕捉具有高精度和高分辨率的Roe-FDS格式进行计算,数值求解了水蒸气跨音速流动过程中的非平衡相变及凝结激波现象。着重研究了水蒸气跨音速非平衡凝结相变的温度特性,归纳了水蒸气跨音速非平衡流动的凝结特性随温度的变化规律,归纳了蒸汽温度变化对核化凝结、激波形态的影响规律。研究发现,入口温度对蒸汽跨音速流动中的非平衡相变具有显著的影响,进口温度越低,非平衡核化凝结爆发得越早,产生的液滴粒径越大;随着进口温度的升高,非平衡凝结相变的起始点逐渐向喷管出口方向移动,蒸汽需要在缩放喷管中加速膨胀到较高Mach数下达到较高的过饱和度和过冷度时才能产生核化凝结,而成核率也相应较高。 展开更多

关键词 水蒸气 跨音速流动 非平衡相变 激波 温度特性

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以压力为基本求解变量数值模拟粘性超、跨音速流动 被引量：3

3

作者 张谋进 C.M.Wong 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期87-89,共3页

应用以压力为基本求解变量的SIMPLE方法 ,对一双喉喷管中的层流超音速流动和一扩压器中的紊流跨音速流动进行了数值计算。计算结果显示 ,本文的计算结果与文献数据及实验结果相符很好。表明本文方法对可压缩流动有很高的模拟精度。

关键词 NAVIER-STOKES方程 超音速流动 跨音速流动 粘性流动 数值模拟 可压缩流体

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透平叶栅跨音速流动计算中的新型有限元法

4

作者 朱刚 沈孟育 +1 位作者 刘秋生 王保国 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第2期37-40,共4页

将Ｔａｙｌｏｒ－Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元法和多级有限元的思想结合起来，构成了在收敛速度和稳定性两方面均较好的新型有限元算法：多级广义有限元。利用这一方法，分别基于Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和Ｅｕｌｅｒ方程，研究了透... 将Ｔａｙｌｏｒ－Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元法和多级有限元的思想结合起来，构成了在收敛速度和稳定性两方面均较好的新型有限元算法：多级广义有限元。利用这一方法，分别基于Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程和Ｅｕｌｅｒ方程，研究了透平跨音速叶栅无粘流动和粘性流动，并将计算结果与实验结果作了比较。计算结果表明，本方法是透平机械内部跨音速流动计算的强有力的手段。 展开更多

关键词 跨音速流动 透平机械 有限元法 叶栅

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一种快速计算跨音速流动的多重网格有限元素法

5

作者 沈慧俐 郑小清 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第3期309-320,共12页

非定常方法已能成功地求解跨音速流动问题,但由于收敛速度太慢[1],影响了它在实际中的应用。本文在[2,3]的基础上发展了一种快速的定常欧拉方程解法。采用混合有限元单元来处理跨音速流动中的混合问题。通过对边界条件的精心处理使问题... 非定常方法已能成功地求解跨音速流动问题,但由于收敛速度太慢[1],影响了它在实际中的应用。本文在[2,3]的基础上发展了一种快速的定常欧拉方程解法。采用混合有限元单元来处理跨音速流动中的混合问题。通过对边界条件的精心处理使问题得到很好的适定。一种多重网格有限元迭代法在本文得到了发展,使收敛速度进一步加快。计算结果表明,二元跨音速流场计算仅需数百次迭代就能达到充分收敛、捕捉激波稳定准确,适应性强。表明本方法具有较大的应用价值。 展开更多

关键词 扫描有限元素法 多重网格法 跨音速流动

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全速解法在湍流跨音速流动中的应用 被引量：1

6

作者 郭阳 符松 张景明 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期15-20,共6页

本文对不可压流动的常用算法 SIMPLE算法进行了推广 ,使其能计算从亚音速到超音速一定马赫数范围内的流动。这里 ,可压缩流动和不可压缩流动的数值算法实现了统一 ,称为全速解法。本文对全速解法在二维流动计算中的应用性进行了初步的... 本文对不可压流动的常用算法 SIMPLE算法进行了推广 ,使其能计算从亚音速到超音速一定马赫数范围内的流动。这里 ,可压缩流动和不可压缩流动的数值算法实现了统一 ,称为全速解法。本文对全速解法在二维流动计算中的应用性进行了初步的研究。采用了非交错网格的有限体积方法对控制方程进行离散 ,并用动量插值法来求得连续方程中单元边界上的变量值。本文对全速解法在二维层流的计算效果进行了考核 ,而后又将此算法在湍流跨音速流动中应用。计算表明本方法是成功的 。 展开更多

关键词 全速解法 跨音速流动 湍流 压力修正

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求解跨音速流动时物面边界条件的处理方法

7

作者 陈细弟 《海军工程大学学报》 CAS 1993年第4期13-17,共5页

用时间相关法求解跨音速流动时,合理而有效地处理物面边界条件是十分重要的。本文提出几种物面边界条件的处理方法,并对几个例子进行了数值试验,对其结果进行了讨论。

关键词 物面边界条件 时间相关法 跨音速流动

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叶轮机械跨音速流动计算方法评述

8

作者 王宏光 戴韧 《上海机械学院学报》 1994年第2期29-36,44,共9页

本文从工程应用的角度，对现有的叶轮机械内跨音速无粘流动的计算方法进行了综合评述．由于激波装配法在叶轮机内的应用范围较窄，本文主要评述应用范围广泛的激波捕获法，以期对这一计算领域有一个概括性的了解．

关键词 跨音速流动 叶轮机械 激波捕获法

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跨音速湿空气非平衡凝结流动的数值研究 被引量：8

9

作者 孙秀玲 李亮 +1 位作者 吴联为 李国君 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期493-498,555,共6页

跨音速流动条件下湿空气中的水蒸气由于快速膨胀而发生非平衡凝结,凝结潜热对跨音速气流进行加热,会显著改变气流的流动特性。通过对商用计算流体动力学软件FLUENT进行二次开发,建立了湿空气非平衡凝结流动的数值求解方法。该方法可用... 跨音速流动条件下湿空气中的水蒸气由于快速膨胀而发生非平衡凝结,凝结潜热对跨音速气流进行加热,会显著改变气流的流动特性。通过对商用计算流体动力学软件FLUENT进行二次开发,建立了湿空气非平衡凝结流动的数值求解方法。该方法可用于二维或三维、粘性或无粘、内流或外流的求解中。采用该方法分别对缩放喷管、透平叶栅以及绕CA-0.1圆弧翼型的湿空气非平衡凝结流动进行了数值分析。计算结果表明:湿空气凝结引起缩放喷管中的凝结激波、导致叶栅流动中总压降低;对于翼型周围的流动,在相对湿度分别为50%、57.1%、64.1%时,依次计算得到了单激波、λ激波、双激波。 展开更多

关键词 跨音速流动 湿空气 非平衡凝结 数值研究 喷管 透平叶栅 翼型

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跨音速透平叶栅粘性流动的数值模拟 被引量：1

10

作者 孙海鸥 郑洪涛 刘顺隆 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 1996年第2期1-5,共5页

基于 Warming 和 Beam 求解原参数方程的 AF 方法,提出了一种求解Navier-Stokes 方程的隐式近似因子分解格式,通过坐标变换,在计算域上进行方程离散并用时间推进法求解,湍流用代数涡旋粘性模型。对跨音速透平叶栅进行了试算,计算与实验... 基于 Warming 和 Beam 求解原参数方程的 AF 方法,提出了一种求解Navier-Stokes 方程的隐式近似因子分解格式,通过坐标变换,在计算域上进行方程离散并用时间推进法求解,湍流用代数涡旋粘性模型。对跨音速透平叶栅进行了试算,计算与实验结果吻合良好。 展开更多

关键词 粘性流动 数值模拟 跨音速流动 N-S方程 叶栅

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固体火箭喷管两相粘性跨音速流场计算 被引量：6

11

作者 侯晓 何洪庆 +1 位作者 蔡体敏 吴心平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第2期9-15,25,共8页

本文进行了固体火箭喷管两相粘性湍流跨音速流场计算.粘性的气相控制方程用隐式近似因子分解法求解,粒子方程采用跟踪粒子轨迹的特征线法求解,粘性湍流选用代数模型,气相和凝相充分地偶合.CFL数可以取500左右,收敛速度快,使粘性两相跨... 本文进行了固体火箭喷管两相粘性湍流跨音速流场计算.粘性的气相控制方程用隐式近似因子分解法求解,粒子方程采用跟踪粒子轨迹的特征线法求解,粘性湍流选用代数模型,气相和凝相充分地偶合.CFL数可以取500左右,收敛速度快,使粘性两相跨音速喷管流场计算耗费的机时达到工程计算可以接受的程度.通过计算,获得了在粘性和粒子同时作用下的流场参数分布.这对固体火箭发动机流场需要同时考虑粒子和粘性作用的专题研究大有裨益. 展开更多

关键词 火箭发动机 喷管 跨音速流动 粘性流动 流场

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用隐式近似因子分解法计算喷管跨音速流场 被引量：6

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作者 侯晓 蔡体敏 +1 位作者 何洪庆 吴心平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第3期12-19,共8页

本文用隐式近似因子分解法结合贴体曲线坐标计算了定常、无粘、跨音速喷管流场,选择了参数变化比较剧烈的小喉部曲率半径喷管,陡壁收敛段喷管和潜入喷管三种算例.计算结果表明,该方法收敛快,并且具有良好的精度.Courant数可以取至7.这... 本文用隐式近似因子分解法结合贴体曲线坐标计算了定常、无粘、跨音速喷管流场,选择了参数变化比较剧烈的小喉部曲率半径喷管,陡壁收敛段喷管和潜入喷管三种算例.计算结果表明,该方法收敛快,并且具有良好的精度.Courant数可以取至7.这种隐式法与显式法相比较,花费的机时少得多.本文的方法可望推广到求解N-S方程、PNS方程,和二相有粘喷管流动计算. 展开更多

关键词 喷管 跨音速流动 流场 近似因子分解法

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固体火箭喷管颗粒尺寸分级两相跨音速流场计算 被引量：4

13

作者 侯晓 何洪庆 +1 位作者 蔡体敏 吴心平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第1期1-8,共8页

本文中对固体火箭喷管颗粒尺寸分级的两相跨音速流场作了计算.气相控制方程采用隐式近似因子分解法求解,尺寸分级的颗粒控制方程采用特征线求解,然后,二者进行充分的耦合,可以获得固体火箭发动机含有任意颗粒质量分数和不同颗粒尺寸时... 本文中对固体火箭喷管颗粒尺寸分级的两相跨音速流场作了计算.气相控制方程采用隐式近似因子分解法求解,尺寸分级的颗粒控制方程采用特征线求解,然后,二者进行充分的耦合,可以获得固体火箭发动机含有任意颗粒质量分数和不同颗粒尺寸时轴对称喷管跨音速流场的参数分布.文中讨论了不同颗粒半径和质量分数对流场的影响,对单一颗粒尺寸和颗粒尺寸分级的参数进行了比较.两相耦合计算的迭代收敛速度取决于气相,本文中气相方程求解的格式除部分边界外是隐式的,CFL数可取至6左右,收敛速度快.特别是对颗粒尺寸分级的计算,得益更大,其得益的倍数为颗粒的分级数. 展开更多

关键词 固体推进剂 火箭发动机 喷管 二相流 跨音速流动

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粘性跨音速喷管流场计算 被引量：3

14

作者 侯晓 何洪庆 +1 位作者 蔡体敏 吴心平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第5期11-16,共6页

本文继用隐式近似因子分解法成功地计算无粘跨音速喷管流场之后,用同样的方法,结合任意曲线坐标系,通过非定常方程在相当长时间后的定常解,针对矩形截面喷管和轴对称喷管粘性跨音速流场,求解了可压缩层流薄层N-S方程,获得了核心流,特别... 本文继用隐式近似因子分解法成功地计算无粘跨音速喷管流场之后,用同样的方法,结合任意曲线坐标系,通过非定常方程在相当长时间后的定常解,针对矩形截面喷管和轴对称喷管粘性跨音速流场,求解了可压缩层流薄层N-S方程,获得了核心流,特别是边界层中的流动参数.对于矩形截面和轴对称两种喷管进行了计算,其结果和实验数据相当一致.将本文的方法应用到粘性两相流动计算,可望较多的节省机时. 展开更多

关键词 喷管 跨音速流动 粘性流动 流场 火箭发动机

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亚、跨、超音速及不可压流动的数值分析方法的研究 被引量：5

15

作者 赵兴艳 苏莫明 苗永淼 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期397-401,共5页

为了对亚、跨、超音速及不可压无粘流动进行数值模拟 ,将 L U- SGS方法与预处理方法结合 ,给出了 PL U- SGS方法。方程离散基于有限体积法 ,采用高阶精度 AUSMPW格式。方程求解采用了特征边界条件。通过典型算例的数值试验对比分析 ,表... 为了对亚、跨、超音速及不可压无粘流动进行数值模拟 ,将 L U- SGS方法与预处理方法结合 ,给出了 PL U- SGS方法。方程离散基于有限体积法 ,采用高阶精度 AUSMPW格式。方程求解采用了特征边界条件。通过典型算例的数值试验对比分析 ,表明 PL U- SGS方法可以有效地对亚、跨、超音速及不可压流动进行数值模拟 。 展开更多

关键词 亚音速流动 跨音速流动 不可压无粘流动 超音速流动 PLU-SGS方法 计算流体力学 隐式时间推进法 有限体积法

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基于基因算法与博奕论的翼型跨音速Euler方程气动优化 被引量：4

16

作者 王江峰 Periaux Jacques 伍贻兆 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期531-536,共6页

将基因算法与博奕论中的 Nash平衡相结合 ,构建了多目标基因优化算法—— Nash基因算法 (NashGAs) ,并对初始翼型为 NACA0 0 1 2二维翼型进行给定跨音速流动下的形状增升优化。计算中应用 Bézier曲线对翼型形状进行参数化 ,避免了... 将基因算法与博奕论中的 Nash平衡相结合 ,构建了多目标基因优化算法—— Nash基因算法 (NashGAs) ,并对初始翼型为 NACA0 0 1 2二维翼型进行给定跨音速流动下的形状增升优化。计算中应用 Bézier曲线对翼型形状进行参数化 ,避免了非流线型的不合理形状产生 ;采用有限元非结构网格 AUSM+通量分裂格式Euler方程数值解进行个体适应度值评估 ;应用动态网格技术调整计算网络 ,节约了 CPU机时 ; 展开更多

关键词 Nash基因算法 博奕论 气动优化 有限元方法 EULER方程 跨音速流动 翼型 操作算子 升力系数

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旋翼桨叶跨音速绕流的全势方程计算方法 被引量：2

17

作者 赵景根 徐国华 高正 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期245-251,共7页

在随桨叶旋转的坐标系中，用有限差分法求解非守恒格式的全势方程，建立了一个适用于矩形桨尖和后掠桨尖桨叶跨音速流场计算的方法。该方法运用了Ｊａｍｅｓｏｎ的旋转差分技术，并采用等效迎角方法计入旋翼尾迹的影响。作为算例，首先... 在随桨叶旋转的坐标系中，用有限差分法求解非守恒格式的全势方程，建立了一个适用于矩形桨尖和后掠桨尖桨叶跨音速流场计算的方法。该方法运用了Ｊａｍｅｓｏｎ的旋转差分技术，并采用等效迎角方法计入旋翼尾迹的影响。作为算例，首先对无升力状态下具有矩形桨尖和后掠桨尖的ＯＮＥＲＡ桨叶进行了计算，取得了与试验数据相吻合的计算结果。然后，对有升力桨叶，也分别就悬停及前飞状态下的桨叶剖面压力分布进行了计算，通过与试验值的对比，进一步验证了该方法的可靠性。 展开更多

关键词 旋翼桨叶 跨音速流动 势函数法 有限差分法

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二维跨音速Euler方程分区并行算法 被引量：4

18

作者 吕晓斌 朱自强 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期194-197,共4页

对二维跨音速流动的Euler方程分区算法、并行算法以及多区计算的有效内边界耦合条件进行了探讨 ,应用VanLeer矢通量分裂方法和一维数组方式 ,研究了多种区域分解数目的分区计算效率 .并行计算中采用“先进先出”的同步控制等待机制 ,采... 对二维跨音速流动的Euler方程分区算法、并行算法以及多区计算的有效内边界耦合条件进行了探讨 ,应用VanLeer矢通量分裂方法和一维数组方式 ,研究了多种区域分解数目的分区计算效率 .并行计算中采用“先进先出”的同步控制等待机制 ,采用纯结点并行编程方式进行了单区、二区和四区并行计算对比 。 展开更多

关键词 计算流体力学 分区并行算法 跨音速流动

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跨音速翼型上的激波／边界层干扰自适应控制计算 被引量：1

19

作者 马侠 蒋金贵 +1 位作者 张绵纯 肖林奎 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1994年第1期60-65,共6页

在激波区使用自适应壁对跨音速翼型上的激波／边界层的相互作用（干扰）进行控制，可改变机翼的气动性能。这种被动控制可通过在翼型的激波区开一凹腔，其上覆盖一弹性橡胶膜柔壁来实现。本文给出用Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ（Ｎ－Ｓ... 在激波区使用自适应壁对跨音速翼型上的激波／边界层的相互作用（干扰）进行控制，可改变机翼的气动性能。这种被动控制可通过在翼型的激波区开一凹腔，其上覆盖一弹性橡胶膜柔壁来实现。本文给出用Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ（Ｎ－Ｓ）方程数值模拟这一自适应控制翼型的跨音速粘性绕流，提出了一个适用于本特殊情况（物面边界局部地区在求解过程中有变化）的处理办法。并探讨了自适应柔壁对当代跨音速翼型绕流的影响。 展开更多

关键词 激波 边界层干扰 翼型 跨音速流动

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小幅振动旋成体跨音速绕流的数值分析

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作者 陆夕云 夏南 庄礼贤 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第4期461-467,共7页

假设绕小幅振动旋成体所导致的物理量的变化为平均定常扰动量的高阶小量,那么将物理量(速度、密度及压力)摄动展开后代入Euler方程,便导出了前两阶摄动量的控制方程和相应的边界条件,用TVD格式进行数值求解,得到了平均定常跨音速流(零阶... 假设绕小幅振动旋成体所导致的物理量的变化为平均定常扰动量的高阶小量,那么将物理量(速度、密度及压力)摄动展开后代入Euler方程,便导出了前两阶摄动量的控制方程和相应的边界条件,用TVD格式进行数值求解,得到了平均定常跨音速流(零阶)和基频(一阶)非定常分量的数值解。 展开更多

关键词 数值计算 非定常流动 跨音速流动

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