分离涡模拟类方法发展及在叶轮机械内流场的应用

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1、第49卷第3期2017年6月南京航空航天大学学报V01．49JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsJun．DOI：10．16356／j．1005—2615．2017．03．002分离涡模拟类方法发展及在叶轮机械内流场的应用高丽敏1’2李瑞宇1’2赵磊1’2杨泽宇1(1．西北工业大学动力与能源学院，西安，710072；2．先进航空发动机协同创新中心，北京，100083)摘要：分离涡模拟(Detachededdysimulation，D

2、ES)方法是目前支撑叶轮机械精细化设计的高精度且工程可实现的数值模拟方法之一。本文简要回顾了DES类方法的发展历程、存在问题和解决方法，并以基于一方程的DES类方法为例阐明其构造思路。在准确性验证方面，针对叶轮机械中普遍存在的分离和转援现象，结合当前DES类方法对经典物理模型的模拟结果，分析了DES类方法对该现象的预测能力。在此基础上，对DES类方法在直叶栅、亚声速乖跨声速叶轮机械内流场的预测精度及应用现状进行了简要评述，并着重分析了当前DES类方法在叶轮机械应用中需要兼顾的问题，为下一步DES方

3、法在高性能压气机设计中的应用提供参考。关键词：分离涡模拟；叶轮机械设计；高精度数值模拟；夫分离流动中图分类号：V211．3文献标志码：A文章编号：1005—2615(2017)03—0301—12ReviewofDevelopmentofDESandItsApplicationinTurbomachineryGAOLiminl”，LIRuiyul”，ZHAOLeil”，YANGZeyul(1．SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolyteehnicalUnive

4、rsity，Xi’an，710072，China；2．CollaborativeInnovationCenterofAdvancedAero-Engine，Beijing，100083，China)No．32017Abstract：Detachededdysimulation(DES)isoneofthenumericalsimulationmethodswithhigh—precisionandfeasibilityinengineering，whichcansupportrefinementd

5、esignforturbomachinery．Thispaperbrieflyreviewsthedevelopment，problemsandsolutionsofDESmethod，andillustratestheconstruc—tionideaoftheDESmethodbasedonone—equationturbulencemodel．Intheaspectofaccuracyverifica—tion，basedonthesimulationresultsoftheclassica

6、lphysicsmodel，thepredictionaccuracyofDESmethodforseparationandtransitionphenomenawhichisubiquitousinturbomachineryisanalyzed．Onthebasisofthis，thepredictionaccuracyandapplicationoftheDESmethodininternalflowfield，likecascade，subsonicandtransonicturbomac

7、hinery，arebrieflyreviewed．Finally，theissuesthatneedseri—OUSconsiderationforapplicationofDESmethodtoturbomachineryarepresented．ThispaperprovidesreferenceforapplicationofDESmethodtohigh—performancecompressordesign．Keywords：detachededdysimulation(DES)；tu

8、rbomachinerydesign；high—precisionsimulation；large—scaleseparation基金项目：国家自然科学基金重点(51236006)资助项目；引智计划(B17037)资助项目；西北工业大学博士论文创新基金(CX201713)资助项目。收稿日期：2017-04—17；修订日期：201706—02作者简介：高丽敏，女，教授，博士生导师，从事叶轮机械气动热力学基础研究工作。发表学术论文百余篇，SCI／EI检索90余篇，授权／申请专利11项，