外文翻译-叶轮机械中的液压非定常流动分析

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1、附录一外文翻译叶轮机械中的液压非定常流动分析AlbertRuprecht艾伯特鲁普雷希特液压机械与流体力学研究所斯图加特大学，德国InstituteofFluidMechanicsandHydraulicMachinery摘要InthefieldofhydraulicmachineryComputationalFluidDynamics(CFD)isroutinelyusedtodayinre-计算流体动力学（CFD）在当今流体机械领域于流体机械搜索和发展，以及设计过程中得到了广泛的应用。不过在这些仿真过程中几乎都是应用了稳态激励。searchanddevelopmentaswellasind

2、esign.Inthispaper,however,unsteadysimulationsareshownfordifferentexamples.但是在本文中，将用非定常模拟显示不同的例子。这里所提出的examplescontainapplicationswithselfexcitedunsteadiness,egvortexsheddingorvortexropein例子含有不稳定的应用程序与自激，如涡脱落或涡绳、尾水管，以及不稳定的应用程序与外部被迫改变或移动的geometries,egrotor-statorinteractions.几何形状，如转子，定子之间的相互作用。在这些例子中对

3、非定常流动的要求，潜力和限定条件进行了评估tionsofunsteadyflowanalysisassessed.分析。同时特别对湍流模型和necessarycomputationaleffortsarediscussed.必要的计算工作要求进行了讨论。INTRODUCTION28引言FormorethanadecadeComputationalFluidDynamics(CFD)isusedinthefieldof十年多来计算流体动力学（CFD）在流体hydraulicmachineryinresearchanddevelopmentaswellasinthedailydesignbusi-

4、机械的研究和发展，以及在日常的设计和其他方面得到了应用。例如甘姆[1]车间便是早期的成功范例。Theapplicationsaresteadilyincrea有关应用仍在持续增加。这可以在图1的数据中得到。验证：1,wheretheper-凡与CFD交易文件显示比例，其中在液压机械及空蚀是IAHR研讨会提出的。同型Q3D模型的Navier-å-欧拉和3Deuler在当代开始通常是与雷伊nolds平均有强大的湍流模型（usuallythe的K-Stokes方程）一起使用。这种稳态模拟是commonpracticetoapply常见地方法常见的方法steadystatesimulations,th

5、e常见的方法unsteadinessinconsequenceof常见的方法常见的方法。由therotor-statorinteractionsis转子和定子相互作用所产生的不稳定激励可以用解决的平均多项式方法来模拟。通过这种方法，可以对零件设计中出现的很多问题得到精确的结果。However,differentproblemsin然而在非稳态流的情况下涡轮机会出现不同的问题。为了获得这种情况下的信息Inor-或找到解决这些问题的方案对于非稳态需要对非稳态流进行研究分析。由于这个问题的程度和ofmodelingassumption建模假设Thisrequiresamuchhighercomput

6、ationaleffort,roughly的不同，这需要一个更高的计算量，相比稳定状态大约增加afactor5-10comparedtosteadystate,dependingoftheproblemandofthedegree5-10个百分点，不过依靠不过依靠今天的电脑和软件，非定定常流问题是可以解决的。Twomajorgroupsofunsteadyproblemscanbedistinguished.非定常问题的两个主要类型应当加以区别。第一个是流动与外部强迫不稳定。Thiscanbecausedbyunsteady这可能是不稳定的boundaryconditionsorbychang

7、ingofthegeometrywithtime.边界条件几何形状随时间变化造成的，Examplesaretheclo-实例便是阀门的关闭、活塞泵流量的改变及转子之间的interactions.相互作用；第二个是自激不稳定，这是由由由由由湾涡运动，涡脱落（卡门涡旋）或将非定常涡旋引起的，havior(egvortexropeinadrafttube).（如尾水管涡带的一个）（这里的不稳定指的是没有