免费论文摘要：沿用RANS/LES拉拢模仿本领对压气机里面搀杂震动的接洽

压气机动作宇航燃气涡轮发效果三大元件之一，对于宇航发效果的本能、本钱和安定性都有要害感化。为到达进步本领发效果的完全本能目标，须要电扇/压气机有更高的总压比、更高的功效、更少的级数和更宽的宁静处事范畴，这离不开对压气机里面搀杂震动机理的连接探究和更深刻的看法。本舆论的处事即是以兴盛可对准搀杂湍流震动举行模仿接洽的RANS/LES拉拢模仿本领及步调为重要目的，并用所兴盛的计划步调对压气机叶尖揭发流的时间和空间衍化机理发展接洽。所兴盛的RANS/LES拉拢模仿步调沿用的本领为：遏制方程为可收缩N-S方程组，湍流模子沿用一方程S-A模子，震动方程和模子方程啮合求解；遏制方程沿用有限体积本领空间分割，扶助多块构造化网格，在对流利量的求解方法上面有运用了三阶MUSCL插值的LDFSS方法、二阶重心方法、四阶偏私对称重心方法、以及LDFSS方法和四阶偏私对称重心方法的拉拢方法，粘性通量沿用二阶重心方法分割；对于非定常模仿沿用了双重功夫步本领，物理功夫导数沿用了二阶精度的Crank-Nicolson方法，假造功夫导数沿用了隐式的一阶Euler后差方法，在假造功夫步目标沿用了Matrix-free隐式Gauss-Seidel迭代本领求解；其余，在RANS与LES的分区本领上可辨别沿用DES97、DDES和IDDES三种形式。为考证所兴盛的RANS/LES拉拢模仿步调的精确性，采用了平均各向异性湍流、充溢兴盛的槽道湍流和后盾阶流三个典范算例举行了模仿接洽，并辨别与公开拓表的试验数据和DNS截止等举行了比较。对于平均各向异性湍流的模仿，发展了径直数值模仿和LES模仿接洽，运用试验截止和DNS截止对LDFSS方法、二阶重心方法以及四阶偏私对称型重心方法等对流利量数值方法举行了比较领会，对湍流模子及模子方程中遏制长度标准的系数等举行了接洽；对于槽道湍流的模仿，进一步对几种对流利量数值方法的耗散性、IDDES模仿本领、RANS/LES分区本领、与湍流模子的配合等几何题目举行了领会，考证了模仿本领在壁湍流模仿中的精确性；对于后盾阶震动的模仿，对IDDES本领对于大标准辨别和自在剪切层震动的模仿本领举行了考证，并参观了数值方法的宁静性、数值粘性等题目。经过对之上三个算例的数值模仿接洽，表白所兴盛的模仿步调有本领对壁面湍流、自在剪切流、以及辨别震动等举行较精确的模仿，并发端控制了所兴盛的RANS/LES拉拢模仿步调在本质运用中的本领，比方拉拢本领的实用性、分割方法的采用、以及模子参数的决定等，为其在工程震动题目中的运用供给了按照。在实行了本领和步调的考证处事之后，沿用RANS/LES拉拢本领对压气机叶尖揭发流举行了模仿接洽。以某压气机叶栅动作接洽东西，对叶尖间歇辨别为0.79%、1.65%、和3.3%倍弦长前提下的流场辨别举行了RANS模仿和RANS/LES拉拢模仿。开始，对RAN/LES拉拢模仿本领在计划域中RANS和LES分区的精确性举行了领会。其次，将RANS/LES拉拢模仿截止与试验丈量截止、RANS截止、和已有的LES模仿截止举行了比较，考证了RANS/LES拉拢模仿优于RANS的精确性及震动详细的辨别本领。结果，比较领会了三种叶尖间歇下RANS/LES拉拢模仿获得的叶顶端区流场构造，对叶尖揭发涡、叶尖辨别涡和开辟涡等旋涡构造的产生及衍化进程举行了接洽，并对叶尖揭发流对叶栅流场及气动本能的感化举行了领会。

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