Численное моделирование тече-ния в компрессорной решетке в широком диапазоне режимов обтекания
Ключевые слова:
осевой компрессор, решетка профилей, вязкий поток, численное моделирование, численный шлирен-методАннотация
Приведены результаты численного моделирования двухмерного вязкого турбулентного течения рабочего тела в трансзвуковой компрессорной решетке в широком диапазоне режимов обтекания. Математическая модель построена на основе системы уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу, и двухпараметрической дифференциальной модели турбулентности k-ω SST Ментера, дополненной ограничениями реализуемости. Уравнения численно интегрируются неявной ENO схемой второго порядка аппроксимации. Используется модификация численной реализации граничных условий на выходе, улучшающая надежность расчетов течений в компрессорных лопаточных аппаратах. Представлен подробный анализ физики течения на рабочей и срывной ветвях характеристики компрессора, проведенный с использованием визуализации расчетных данных, которая выполнялась с помощью изолиний чисел Маха и «численного шлирен-метода». Полученные результаты численного моделирования согласуются с известными теоретическими представлениями о сверхзвуковых течениях в компрессорах. Показано, что для детальной визуализации сложной волновой структуры потока при расчете сверхзвуковых течений в компрессорных решетках целесообразно использовать разностные сетки с разрешением порядка 100 000 и более ячеек в тангенциальном сечении.
Библиографические ссылки
Yershov, S., Yakovlev, V., Derevyanko, A., Grizun, M., Kozyrets, D. (2011). Development of Application Package for Computation of Three-Dimensional Flow of Viscous Compressible Gas through Turbomachin-ery Blade Rows. Power and Heat Engineering Processes and Equipment. Bulletin of National Technical University «KhPI» 5: 25–32.
Yershov, S. (2008). Realisability Constraint for SST k-ω Turbulence Model. Mechanical Engineering Prob-lems 11(2): 14–23.
Yershov, S. (2011). Numerical Realisation of Boundary Conditions at Permeable Boundaries for Gasdy-namics Equations. Mechanical Engineering Problems 14(4): 25–37.
Menter, F.R. (1994). Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications 32(8): 1598–1605.
Pilipenko, А., Polevoy, O., Prikhodko, A. (2012). Numerical Simulation of Mach Number and Incidence Angle Influence on Regime of Transonic Turbulent Flow around Aerodynamic Airfoils. Transactions of Central Aerohydrodynamical Institute 43(1): 3–31.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2015 С. В. Папазов, В. А. Яковлев, С. В. Ершов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
