Численное моделирование трехмерных течений в турбинной решетке с учетом ламинарно-турбулентного перехода
Ключевые слова:
численное моделирование, трехмерное турбулентное течение, решетка турбины, ламинарно-турбулентный переходАннотация
Рассматривается трехмерное турбулентное течение вязкого сжимаемого газа в турбинной решетке с учетом ламинарно-турбулентного перехода. Математическое моделирование такого течения осуществляется на основе уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу, и двухпараметрической дифференциальной модели турбулентности k-ω SST. Моделирование перехода выполнено с помощью алгебраической модели PTM (Production Term Modification). Проведены расчеты дозвукового обтекания турбинной решетки VKI-Genoa. Сопоставление результатов расчетов для полностью турбулентного потока и переходного течения между собой и с известными экспериментальными данными показало, что рассмотренная математическая модель течения удовлетворительно описывает физические процессы, имеющие место в решетках турбин при ламинарно-турбулентном переходе.
Библиографические ссылки
Hirsch, C. (2007). Numerical Computation of Internal and External Flows: The Fundamentals of Computational Fluid Dynamics, 2nd Edition. – Elsevier, Butterworth-Heinemann. 680 p.
Schlichting, H. (1979). Boundary-layer theory – New York: McGraw-Hill. – 817 p.
Singer, B.A. (1993). Modeling the Transition Region. - NASA Contractor Report. – 88 p.
Di-Pasquale, D., Rona A. (2009). A selective review of CFD transition models. - 39th AIAA Fluid Dynamics Conference, 22 - 25 June 2009, San Antonio, Texas. AIAA Paper 3812: 1-10.
Yershov S.V., Derevyanko A.I. (2009). Comparison of different approaches for laminar-to-turbulent transition modeling. Mechanical Engineering Problems 12(4): 25–32.
Langtry, R. B. (2006). A correlation-based transition model using local variables for unstructured parallelized CFD codes. - Ph.D thesis, University Stuttgart. – 109 p.
Menter, F.R. (1994). Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications. AIAA J. 32(8): 1598–1605.
Wilcox, D. C. (1994). Simulation of Transition with a Two-Equation Turbulence Model. AIAA J. 32(2): 247–255.
Yershov, S.V. (2008). Realisability Constraint for SST k-ω Turbulence Model. Mechanical Engineering Problems 11(2): 14–23.
Langtry, R. B., Sjolander S. A. (2002). Prediction of transition for attached and separated shear layers in turbomachinery. AIAA Paper 3641: 1-13 p.
Yershov, S. V. (1994). Quasi-monotonous ENO scheme of high accuracy for Euler and Navier-Stokes equations. Mathematical Modelling 6(11): 63–75.
Gryzun, M. N., Yershov S.V. (2013). Numerical simulation of multi-dimensional compressible flows using Newton method. Power and Heat Engineering Processes and Equipment. Bulletin of National Technical University «KhPI» 13: 38–46.
Yershov, S. Free CFD code for turbomachinery [Electronic resource] / S. V. Yershov – Mode of access: http://sergiyyershov.com. – 1.06.2015 г.
Yershov, S. V. (2012). Development of application package for computation of three-dimensional viscous gas flows. Aerospace technic and technology 5(92): 89–94.
Ubaldi, M., Zunino, P., Campora, U., Ghiglione, A. (1996). Detailed Velocity and Turbulence Measurements of the Profile Boundary Layer in a Large Scale Turbine Cascade. International Gas Turbine and Aeroengine Congress and Exhibition, Birmingham, UK. ASME Paper 96-GT-42: 1-14.
Yershov, S.V., Yakovlev, V.A. (2015). About the choice of the grid resolution at calculations three-dimensional viscous gas flow in turbomachines //Bulletin of Engine Engineering. 2: 171–177.
Malan, P. Suluksna, K., Juntasaro, E. (2009). Calibrating the γ-Reθ Transition Model for
Commercial CFD. AIAA Paper 2009-1142: 1-13.
ParaView [Electronic resource] – Mode of access: http://www.paraview.org. – 30.07.2015 г.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2015 С. В. Ершов, А. И. Деревянко, В. А. Яковлев, М. Н. Гризун
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).
