压气机转子叶片流固耦合计算及软件集成研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文压气机转子叶片流固耦合计算及软件集成研究姓名：曾强申请学位级别：硕士专业：航空宇航推进理论与工程指导教师：陈伟20060501南京航空航天大学硕士学位论文摘要在轴流式压气机中，两相邻的叶片构成气流通道，该通道中气动参数的计算往往不考虑叶片的变形；而叶片强度计算时，也只考虑初始的气体压力。实际情况中流体和固体计算的是耦合的。本文通过一种商业软件集成的方法，考虑这种耦合，对实际问题进行解耦分析。提出一种对发动机叶片及通道进行气动、结构的间接流固耦合交替计算方法，并采用三维线性插值方法对

2、ANSYS和FLUENT中的网格数据进行变换，并对不同材料和不同转速叶片的模型进行流固耦合计算，结果表明三维线性插值方法是一种简单、计算量小、可行的数据交换方法。此种间接流固耦合方法适合发动机叶片的气动、结构分析，给出了流固耦合计算的一定应用范围，同时探索了商业工程计算软件集成的可能性。关键词：流固耦合，三维线性插值，流固解耦，软件集成i压气机转子叶片流固耦合计算及软件集成研究ABSTRACTThispaperpresentsamethodoffluid-solidinteractionbyintegrati

3、ng commercialsoftware,FLUENTandANSYS.3Dlinearinterpolationmethodwas usedtotransformdisplacementandforcedatabetweenfluidandsolidstructure meshesinanindirectfluid-solidinteractionsimulation.Bycomputinganaxial-flow compressorblade,resultsshowthat3Dlinearinterp

4、olationmethodisaneffective methodandindirectfluid-solidinteractionsuitforenginebladesimulation.Software integrationisfeasiblemethodforcoupling.Keywords：fluid-solidinteraction;3Dlinearinterpolation;fluid-soliddecoupling;softwareintegrationii承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论

5、文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文图表清单第一章图1.1气动设计流程图..

6、......................................................................................3 图1.2机构设计流程图........................................................................................4 图1.3流固耦合载荷交换示意图.....................................................

7、...................7 图1.4MpCCI目前支持的商业软件....................................................................8第二章图2.1典型压气机转子叶片及扭转外形..........................................................11 图2.2作用在转子叶片的力和弯矩...................................................

8、...............12 图2.3叶片分段计算简图..................................................................................13 图2.4三维转子叶片计算区域及网格..............................................................19 图2.5