涡轮级内非定常流场的数值研究

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1、镕4I毪错2剐航々计##术^⋯；luI¨dCt'mputingFe·：hmque涡轮级内非定常流场的数值研究周莉，韦威，张鑫西北I业大学动力与能源学院，陕西西安710072摘g：日％轮女自#￡常m≈进*T＆m研≈．探*7#十十静}tH之目"#￡常自f∞机m。≈％表日．高《辗≈#*十＆％∞#≈常挂＆有^女n∥自，I倍*”n＆≈％＆^*i}地口■mt镕i#tn表{十*±^随H目#自．目∞*＆十I**#＆日*自{统一∞。静t尾t十＆自i*M∞EⅨ￡奸撞女“自tⅢm十女，#￡常脉自影自i兽m理＆前璋mm。*键目#≈口目

2、十；I倍*．昧≈，E《十目H粪{：03452：11t4女m标识日：A女章螭号：1671-654XI2011)02—0001-04NumericalInvestigationonUnsleadyFlowlleldofTurbineStageZHOULiWEIWclZHANGXm(SchoolofPmFerandEnerb-，№n^㈣ⅣIPol?m'hniralUnilv,rsity，“’¨，710072，“m)AbstractTheunsteadyflowfieldoftheturbinestageaminves

3、ligatd[nnmerh：allyt11Pmechanismoftheunsleadvinterac[i．，nI·rI⋯⋯thmIorandthes[atoFisdiscussedResultsshow1hefluctuationathighfre-quencyhaslittleeffeetontheflourunsleadiaessthefluctuationa【theBladePassingFw'quem'yd．mlnalestl⋯nsleadvflowandth‘一uIⅢnofthefL舯etmtheb

4、ladecallI⋯⋯s“mhythesinusoidalfunetionThetimeaveragedeff”tandtheeffectattheBladePassingFrequency8munimnnTheltmⅢstrongflucluatiullinthestatorwake⋯_mthemiddleofthem107passage，anditsunskadyeffectmainlydisplaysnPar¨leleading8‘I神Keywords：unsteadyinteraction；hladep

5、assingfrequency：nⅢIua⋯，”；wake引言在州轮机内由于动静叶的相对运动使得叶栅内流动具有微撮的非定常性．尾迹与势流的交替干扰引起压力场齄时问周期性的变化。动静干涉不仅影响叶轮机械的工作性能，而且也会凼为产生非定常的气动JJI^f影响叶轮机械的疲劳寿命，固此研究动静干涉时于提高叶片的寿命和可靠性具有重要意义并且{l起r越来越多的戈注。不少学者对动静干涉对叶轮机械性能的影响进行r研究．近些年随着实验测量手段的进步和枯性滟场数值方法的发展，研究者对叶列间干扰有r进一步的研究和认识。当前研究较多的

6、是上游叶片的尾迹和下游叶片的势扰动对叶片非定常表面压力和气动力的周期性影响⋯。’。Iknos”．Valenti4和Milleri5“1对涡轮中尾迹与叶片的干扰进行了实验研究黄伟光等人采用数值方法研究了涡轮在非定常条件下的叶片气动力7。王英锋等人对上游叶片尾迹对转于叶片非定常表m1雎山频谱特性影Ⅱ自进行丁研究⋯本文对涡轮缓内的动静相干非定常浠c场进行丁数值模拟，主要研究了动静部件受非定常的影响效应，探讨了涡轮级内非定常相干的机理。I数值计算方法1j!【场的计算采J1j了UNSTREST程序，泼程序是基于薄边界堪近

7、似的N—S方程的流场求解代码。采Ⅲ丁一阶精度显式的SCREE格式，雎仅需要非常小的人工粘性．可咀在非常低的马赫数下运行，也可咀在跨音速甚至超音速乌赫数下求解。在非定常计葬巾{『^了隐墓嚣：徽；：#-2Ⅷ3±篇；器裟7置矗Tm^{gⅫ日％#±《日㈨Ⅲ⋯¨ⅫHk★{*⋯ⅧHⅫ”女*"：Ⅷ自(1q7s)，Aw自nⅢ^Ⅲ#＆"h}口*％Am自Ⅲ№m*1#Ⅻ～{航i计算拉术第4l#攀2斯武的双时间步打法。计算巾给定r整个缀的进mI条件在静子的进口边界址给定r总温、制k和气流角；在转f的出LJ边界r给定了静压．井使用了径向

8、平衡r下游延伸部分的J日向边界采Hj倒期睦边捍条件对丁同体照面．取不可渗透、无措穆及绝热壁面边界条忭．以确徘通过与同体边界重台的嗣格而的质量流量、动量通量世能量通旦为零，在动静部什的交界面L施加了内边界条件，在定常计算中呆川了混台平Inl方浊，晰在非定常1f算中则使，}Jr滑移羿面方法以进行fi包的传递。2计算模型本文以某涡轮级的未缎山研究zt象，jt]档女环境下的流动进行了数值模拟。