葉輪機非定常邊界層數(shù)值模擬.pdf

1、葉輪機內(nèi)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(nèi)邊界層流動進行數(shù)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(shù)值模擬中額外引入其輸運方程以考慮流動中的轉(zhuǎn)捩現(xiàn)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(shù)。發(fā)展了一套適用于求

2、解葉輪機內(nèi)復雜流動的非定常數(shù)值求解方法。
　　 其次,選用平板邊界層轉(zhuǎn)捩流動、定常/非定常條件下的分離流動和葉柵通道內(nèi)分離流動對該方法進行了數(shù)值驗證,通過與實驗對比發(fā)現(xiàn),該方法不僅對葉輪機中常見的旁路轉(zhuǎn)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(zhuǎn)捩的模擬也具有一定的精度,為葉輪機內(nèi)復雜流動的模擬提供了一種簡單而有效的數(shù)值方法。
　　 最后,分析分離邊界層的模擬結(jié)果表明,葉柵通道內(nèi)分離泡的大小