Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Численное моделирование трехмерных вязких течений в венцах турбомашин Русанов, Андрей Викторович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Русанов, Андрей Викторович. Численное моделирование трехмерных вязких течений в венцах турбомашин : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.04.12.- Харьков, 1994.- 20 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность работы. Возможности совершенствования проточных частей лопаточных машин за счет оптимизации формы плоских сечений лопаток в настоящее время практически исчерпаны. В тоже время пространственное профилирование лопаточных венцов: применение обратной закрутки и сложного навала -"саблевидности" лопаток - содержит в cede большие резервы по повышению коэффициента полезного действия -(КПД) турбомашин.

Реальное течение в проточных частях лопаточных машин сопровождается сложными аэродинамическими явлениями, такими как: перетекания в пограничном"слое на торцевых поверхностях-, трехмерный отрыв на входной кромхе у торцевой поверхности, подковообразный и угловой вихри и т.п. Экспериментальное исследование описанных явлений связано с большими материальными затратами и-техническими трудностями. Поэтому становится очевидной необходимость развития и совершенствования численных методов моделирования трехмерных вязких течений в лопаточных аппаратах турбомашин, применение которых с одной стороны позволит глубже понять физику явлений наблюдаемых в пространственном потоке через решетку, а с другой стороны будет способствовать достижению высоких значений КПД при разработке и модернизации проточных частей турбомашин.

Целью работы является построение численной математической модели трехмерного вязкого течения газа в изолированном венце турбомашини, дающей возможность с достаточно высокой точностью моделировать основные газодинамические эффекты возникающие при такого рода течениях и в конечном итоге позволяющей проводить аэродинамическое совершенствование проточных частей лопаточных аппаратов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

на базе неявной ENO-схемы С, К. Годунова разработан численный метод расчета трехмерных вязких течений в венцах, обладающий по сравнению с другими известными методами значительно меньшей схемной вязкостью, благодаря чему существенно повышается точность получаемых решений;

впервые для трехмерных уравнений Навье-Стокса использована согласованная с этими уравнениями процедура постановки граничных условий на стенках;

впервые проведено численное исследование влияния сложного навала Ссаблевидности) на структуру течения

- 4 -и потери кинетической энергии в направляющем аппарате СНА) турбинной ступени газотурбинного двигателя (ГТД). Практическое значение работы:

разработана численная модель трехмерного вязкого течения газа в венце турбомашины;

разработан комплекс прикладных программ для расчета трехмерных вязких течений в венцах турбомашин;

исследовано влияние сложного навала на структуру . течения и потери кинетической энергии в НА турбины ГТД;

результаты работы могут быть использованны при проектировании и модернизации проточных частей турбомашин.

Достоверность разработанного метода подтверждена:

решением ряда тестовых задач имеющих точные решения;

сопоставлением результатов расчетов с экспериментальными данными и численными результатами других авторов.

На защиту выносятся:

численная модель расчета трехмерных вязких течений в венцах турбдмашин, основанная на. численном интегрировании осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса в приближении тонкого слоя с помощью неявной ENO-схемы С.К.Годунова;

комплекс программ piowEr, предназначенный для расчета трехмерных вязких течений в венцах турбомашин;

тестовые расчеты трехмерных турбулентных течений в турбинных решетках и численное исследование влияния сложного навала на пространственную структуру потока и потери кинетической энергии в НА турбины ГТД.

Реализация результатов работы. Метод расчета трехмерных вязких течений в венцах турбомашин в виде комплекса прикладных программ FlowER внедрен в КИВВС и в ЗМКБ "Прогресс".

Апробация работы. Материалы работы докладывались и получили положительную оценку на 7-ой международной конференции "Методы агрофизических исследований", Новосибирск, 1994 г. и на международной научно-технической' конференции "Совершенствование энергетических и транспортных турбоустановок методами математического моделирования, вычислительного и физического экспериментов", Змиев, 1994 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, 4 главы, общие выводы и список литературы. Работа выполнена на 139 страницах, содержит 49 рисунков. Список лите-