葉輪機非定常邊界層數值模擬.pdf

1、葉輪機內部流動非常復雜,僅以傳統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)全湍流方法對葉輪機內邊界層流動進行數值模擬顯然已不能滿足工程需求。
　　 本文首先基于雷諾平均方法求解Navier-Stokes方程,將原始SA湍流模型的生成項看作為一個輸運變量,在數值模擬中額外引入其輸運方程以考慮流動中的轉捩現象。采用有限體積法進行空間離散,迎風的Roe通量差分裂方法及三階MUSCL格式計算對流通量,粘性通量采用二階中心差分離散,同時引入低速預處理技術。發(fā)展了一套適用于求

2、解葉輪機內復雜流動的非定常數值求解方法。
　　 其次,選用平板邊界層轉捩流動、定常/非定常條件下的分離流動和葉柵通道內分離流動對該方法進行了數值驗證,通過與實驗對比發(fā)現,該方法不僅對葉輪機中常見的旁路轉捩有較好的預測性能,還對于定常/非定常條件下分離邊界層分離點以及分離誘導轉捩的模擬也具有一定的精度,為葉輪機內復雜流動的模擬提供了一種簡單而有效的數值方法。
　　 最后,分析分離邊界層的模擬結果表明,葉柵通道內分離泡的大小