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  • 简介:对梯形空腔内的层流自然对流换热进行了数值模拟,用SIMPLE算法和中心差分格式、二阶迎风格式对该问题(Ra=1×10^3~1×10^7)进行了详细的数值计算,最终得出了梯形空腔在不同Ra数下的等温线与流线,总结分析了其内部换热规律,认为Ra≤1×10^4时空腔内部换热方式以导热为主,Ra〉1×10^4时空腔内部换热方式以对流换热为主,Rn〉1×10^7时空腔内部为湍流,应该用湍流模型进行数值计算研究

  • 标签: 自然对流 数值模拟 SIMPLE算法
  • 简介:分离涡数值模拟方法(DES)在物面附近求解雷诺平均Navier-Stokes方程,在其他区域采用大涡模拟方法,兼具前者计算量小的优点和后者能模拟大分离湍流流动、计算精度高的优势。论文分别采用RANS和DES方法对舰船空气流场进行数值模拟,通过所得流场结果与实测数据的对比分析,说明DES方法对大分离流动具有更强的模拟能力,更加适用于舰船空气流场预报。

  • 标签: 脱体涡 大分离流动 舰船 空气流场
  • 简介:介绍了发动机旋转机械内部过冷水滴轨迹的三维数值计算方法,阐述了旋转坐标系下气流及粒子的运动规律。采用ANSYS—CFX软件及其粒子输运模型,对某发动机风扇转子叶片外围空气及水滴流场进行了数值模拟。利用水滴的速度矢量、撞击区域等参数表征水滴的撞击特性,获得了转速、水滴直径等对风扇叶片表面水滴撞击特性的影响:水滴撞击区域集中在风扇叶片迎风面叶盆侧,且水滴撞击区域随着转速的增加而减小;水滴在叶片表面的撞击范围随着水滴直径的增大而减小。

  • 标签: 航空发动机 防冰 旋转机械 水滴撞击特性 粒子输运模型
  • 简介:通过对三个单转子跨声速轴流压气机的数值模拟,考察了近失速点的流场特征。结果表明,Vo等人提出的尖峰型失速判别准则,即前缘溢流和尾缘倒流必须都出现则欠速发生,并没有与本文所有算例吻合;在部分算例中,尾缘倒流并未出现。因此,尾缘倒流是发乍尖峰型失速的必要条件、还是失速发生后所导致的流动状况,还需要进一步研究。另外,还对亚声速和跨声速情况下近失速点的流场及流动机制进行了讨论。

  • 标签: 航空、航天推进系统 旋转失速 轴流压气机 叶尖泄漏流
  • 简介:冲压发动机在点火前由于燃烧室的压力较低,内通道流场状态与发动机正常工作时的差别很大。因此,在发动机设计时,必须要考虑形成正常点火条件对发动机结构的约束。本文利用有限体积法对N—S方程进行空间离散。对发动机点火前的不同内通道结构下的冷流场进行了数值模拟,结果表明稳定器和喷油装置对形成合理的点火条件很重要,稳定器的布局对点火状态有很大影响。

  • 标签: 冲压发动机 N—S方程 内流场
  • 简介:为探讨高湍流度格栅的几何设计方法,采用基于非结构网格的大涡模拟方法,以单平面格栅为研究对象,计算分析了不同格栅稠度、几何形状、来流雷诺数及表面粗糙度下,格栅后湍流度、各向同性特征沿流向的变化。结果表明,格栅稠度对各向同性湍流度基本无影响,稠度增加能增加格栅初始湍流度;存在优化的格栅形状、与格栅尺寸变化相关的来流雷诺数及格栅表面粗糙度,能改善湍流各向同性特征,进而提高格栅湍流度。

  • 标签: 高湍流度格栅 单平面格栅 格栅设计 各向同性湍流 大涡模拟 涡轮叶片
  • 简介:对基于Navier-Stokes方程理论预测波瓣喷管引射-混合器引射流量比的计算方法进行了探讨,在计算过程中,主流进口采用速度边界条件,二次流进口采用总压压力边界条件,混合流出口采用静压压力边界条件,两者均设置为环境大气压力,与相关实验数据的对比验证表明计算结果与实验结果仅相差10%左右;同时通过改变混合管结构参数,得到了该参数对引射-混合特性的影响规律,进一步揭示了波瓣喷管有利于强化引射-混合的内在机理,计算结果符合物理过程本质.研究表明,本文的计算方法可以有效地预测引射流量比和揭示混合流场特性.

  • 标签: 波瓣喷管 引射器 混合器 数值研究 航空发动机 流体动力装置
  • 简介:在粉末燃料冲压发动机的粉末燃料供应装置流化喷管处增设扰流锥体,并针对扰流锥体不同结构外形和位置对流场中离散相颗粒浓度的影响进行了计算分析,总结出了冷态下扰流锥体对外流场颗粒浓度分布的影响规律。

  • 标签: 粉末燃料冲压发动机 燃料供应 扰流锥体 两相流
  • 简介:本文给出了组合畸变的描述参数,详绝地计算和分析了组合畸变对某发动机稳定性的影响,讨论和分析了在不同组合相位和畸变强度下的影响情况。计算结果表明:当压力和温度畸变相位完全重合时,压缩系统中将产生最大的稳定裕度损失;如果适当调整压力与湿度的组合畸变相位,一种畸变可能削弱另一种畸变,实际上可增加稳定裕度。

  • 标签: 组合畸变 面平均相对温升 相位角 稳定性
  • 简介:发展了三维线性插值算法用于CSD/CFD耦合计算数据交换,对某型液体火箭发动机部分进气涡轮进行了气/热/固多学科耦合数值仿真。结果表明,发展的三维线性插值程序对网格类型限制性小,计算简单,计算量小,插值结果能够满足耦合计算要求。仿真结果表明,某型火箭发动机涡轮由于其部分进气结构设计和叶轮高速旋转,设计工况下在涡轮转子入口处产生了较强的激波,激波与边界层干涉不仅使涡轮转子叶片的载荷分布出现了强烈的不均匀性,同时在叶轮的高速旋转下,该涡轮转子受到强烈的气动、热交变力冲击,其结构强度问题变得尤为突出。耦合计算分析认为设计工况下,该型涡轮结构设计,转子强度能够满足要求。

  • 标签: 部分进气涡轮 CFD/CSD 数值仿真
  • 简介:通过典型试验建立胶黏剂温度与其体积膨胀力的数学关系式,以均布压力形式施加到陶瓷天线罩锥壳孔内进行锥壳的热应力分析。改变胶粘区域范围进行多次计算得到锥壳一系列孔边环向应力值以确定胶粘最佳范围。结果表明按照最佳胶粘范围粘贴的天线罩在飞行试验中雨蚀头没有发生松脱现象,陶瓷罩体也没有发生破裂现象,可以为导弹的设计工艺改进提供理论指导。

  • 标签: 胶黏剂 封闭条件 温度场 热应力 仿真
  • 简介:在对发动机防冰支板附近的流场进行计算的基础上,使用离散相模型在拉氏坐标下模拟了该流场中过冷水滴的运动轨迹,对发动机防冰支板的水滴撞击特性进行了研究研究表明,水滴撞击极限、总收集系数和局部收集系数随飞行高度、来流速度及水滴直径的增加而增大。

  • 标签: 发动机 防冰支板 数值模拟 离散相模型 水滴撞击特性
  • 简介:利用课题组自主开发的三维非结构隐式N—S计算软件CU—Turbo,采用气热耦合计算方法,对MarkⅡ内冷径向涡轮导向叶片、带气膜冷却涡轮导叶MTl的流场和温度场进行了数值模拟。计算过程中,隐式时间推进中Jacobians矩阵采用对Roe通量的一种近似方法求解。结果表明,计算值与试验值吻合良好,验证了气热耦合计算方法的实用性和有效性,为涡轮工程设计提供了一种新的计算分析方法;涡轮叶片通道内附面层的不同流动状态及气膜冷却,对当地换热都有很大的影响。

  • 标签: 涡轮叶片 气热耦合 气膜冷却 隐式时间推进 非结构网格
  • 简介:封严篦齿是航空发动机空气系统中的重要流阻元件。本文采用RNG%咀湍流模型对典型直通式篦齿的封严特性进行了数值计算分析,获得了不同压比和封严间隙下篦齿泄漏流动的速度场和压力场。并对真实尺寸直通式篦齿在转、静态下的封严特性进行了试验研究,重点研究了压比(1.08-2.50)、转速(0~10000r/min)、相对封严间隙s/b(1.5、2.0)对流量系数的影响和齿腔内部的压力分布。结果表明,流量系数随压比和相对封严间隙的增加而增火,随转速的增加而减小;在高转速和小压比条件下,旋转对流量系数影响显著。

  • 标签: 航空发动机 篦齿 封严 流量系数 旋转
  • 简介:直升机配平,本质上为非线性方程组的求解。以UH-60为例,建立直升机非线性飞行动力学模型;通过设置主旋翼轴前倾角为零简化模型,数值延拓得到悬停状态平衡解;以前飞速度为延拓参数,数值延拓完成定直平飞状态的配平计算。使用MATLAB计算平台,配平结果与参考数据吻合较好。结果表明:数值延拓方法简单有效,其结果具有连续性和全面性,易于观察解曲线走向。作为一类计算方法,数值延拓适用于直升机配平计算。

  • 标签: 数值延拓 直升机 配平计算 非线性方程组
  • 简介:进一步发展了非定常雷诺平均N—S方程求解程序,并基于影响系数法对三种不同振犁下的三维涡轮振荡叶片绕流问题进行了数值模拟研究数值模拟结果表明,所发展的程序对振荡叶栅流动模拟具有较好的精度;振型对振荡叶栅内部非定常流动以及叶片表面的非定常气动力有着较为重要的影响,其中叶片运动导致叶栅各通道中流量的再分配以及出口气流角的变化等对叶片的负荷分布会产生较为显著的影响。

  • 标签: 振荡叶栅 非定常流动 振型 数值模拟
  • 简介:使用CFX软件对超高负荷低压涡轮叶型吸力面的非定常转捩过程进行数值模拟,并利用试验数据对其结果进行了验证。考察了不同雷诺数(Re=80000、100000)对附面层流动发展的影响,并通过附面层流场细节分析,得出了雷诺数对分离、转捩的作用,证实高雷诺数下转捩的发生更靠近上游,使得分离减弱、损失减小。同时,借助频谱分析方法,证明雷诺数不同不会改变Kelvin-Helmholtz和Tollmien-Schlichting不稳定性对转捩的影响。

  • 标签: 航空发动机 低压涡轮 分离泡 转捩 叶型损失 雷诺数
  • 简介:以低温氢气安全排放为目的,采用数值模拟方法对低温氢气直接排放和燃烧排放的流场进行分析.流场仿真计算采用了标准双方程k-ε湍流模型和氢氧单步燃烧模型.研究参数包括氢排放压力、流量、温度和环境风速,评价指标为氢扩散范围和燃烧范围.计算结果表明:燃烧排放燃烧范围小于直接排放氢扩散范围;排放压力增加、流量增大和温度降低均会使氢扩散范围和燃烧范围变大.

  • 标签: 低温氢气 扩散范围 燃烧模型 数值模拟
  • 简介:利用流体计算软件模拟涡轮级间燃烧室(ITB)三维两相燃烧流场。对比分析无引气式ITB与传统ITB性能及流场分布。采用Realizablek—s模型模拟湍流黏性,离散相模型追踪油珠运动轨迹,非预混平衡化学反应模型模拟燃烧过程。计算结果表明:无引气式ITB除总压损失比传统ITB的稍大外,其它指标均与传统ITB的相当;但由于该方案不需要额外引气,故提升了ITB发动机性能及应用价值。

  • 标签: 涡轮级间燃烧室 无引气式 离散相模型 非预混平衡化学反应 数值仿真
  • 简介:利用CFD数值模拟方法研究了GE-E3第一级高压涡轮的端区流场。针对间隙泄漏流流场损失,采用叶尖射流的主动控制方法,分析和比较了由此对端区流场及涡轮效率的影响。结果表明:在涡轮动叶叶尖采用合适的射流孔、射流流量或射流角度,可有效提高涡轮效率;涡轮端区流场对射流孔位置变化最为敏感,射流流量次之,而射流角度变化的作用有限;采用多孔射流方案时,涡轮效率最大可提高0.7%;采用叶尖射流主动控制的最终效果,取决于射流带来的正面作用与负面影响。

  • 标签: 涡轮 叶尖泄漏流 射流 流场 主动控制 数值模拟