摘要：为了增加间断Galerkin(Discontinuous Galerkin,DG)方法在非定常流动中的求解效率,本文开展了非定常流动的隐式DG方法研究。隐式DG方法的构造采用二阶向后差分格式(BDF2)进行时间项离散,非线性代数系统的求解基于Newton迭代法,采用块对称Gauss-Seidel(SGS)迭代法对线性方程组进行了求解。基于所发展的非定常流动的隐式DG方法,分别对等熵圆柱扰流和卡门涡街(Re=100)现象进行了数值模拟。研究结果表明,所发展的隐式DG方法能够达到设计精度,能够在高出显式方法两个数量级的时间步长上保持稳定,具有高的求解效率,且计算结果与显式方法和相关文献均吻合较好。

摘要：采用双重时间步方法对一离心泵内部的液体非定常流动进行了数值研究。结果表明,叶轮叶道出口的“射流/尾迹”结构沿蜗壳流动方向而变化,蜗壳中部区域的尾迹中心约位于叶片吸力面之后叶道圆周长的10%处,蜗舌分水区尾迹中心大约在吸力面之后叶道圆周长的20%处。蜗壳中静压的波动主要受叶片蜗舌夹角影响,动压主要受“射流/尾迹”结构影响;流量大于设计流量时,静压在蜗壳内沿流动方向渐降,流量小于设计流量时,静压在蜗壳内沿流动方向渐升,随着流量从小到大变化,蜗舌舌尖上的滞止点从蜗舌外侧向蜗舌内侧移动。

摘要：空冷汽轮机组采用空气作为冷却介质 ,是一种典型的变工况运行机组 .深入了解透平叶片在设计状态和高背压条件下的非定常流动机理 ,能更好设计空冷汽轮机以及提高叶轮机械的性能和稳定性 .主要利用三维粘性非定常数值模拟的方法对设计状态和高背压条件下透平叶片内部的流动进行模拟 ,并分析了设计状态和高背压条件下非定常流动机理 .结果表明 ,在设计状态动静干涉作用是导致非定常现象产生的主要原因 ;在高背压条件下动静干涉作用很弱 ,导致非定常现象不明显 .

摘要：为了掌握对转涡轮内部的复杂流动以改进航空燃气轮机的设计,利用数值模拟手段对所设计的1+1/2对转涡轮内部非定常流动进行了研究,将定常和非定常结果进行了详细的对比分析,结果表明:非定常结果与定常结果相比出功比减小,总效率约减小0.44%,流量基本不变,其中尾迹、激波、位势作用以及泄漏流等因素之间的相互作用是影响非定常特性的主要因素.

摘要：以设计工况下离心压气机内部动静部件耦合的非定常流场为研究对象，采用ＰＩＳＯ算法求解了包含绝对速度与相对速度的、统一形式的运动方程组。计算结果与试验测量结果比较，说明计算结果是可靠的；计算结果同时说明，只有采用非定常算法，才有可能较好地描述动静部件耦合的流场。

摘要：以一实验用离心压气机内叶片扩压器与叶轮间耦合流动为研究对象,采用动静部件统一的计算方法,对叶片扩压器与离心叶轮间二维流场在非设计工况下的非定常流动进行了数值模拟,并与无叶扩压器与离心叶轮间定常流场进行比较.与测量结果比较表明,本文的计算结果具有一定的可信度,并由此说明了非设计工况下,动静部件干涉对流动的影响.

摘要：为了揭示轴流泵叶顶间隙流动特征,采用LES方法和滑移网格技术,对一低比转数轴流泵的内部湍流进行了数值计算,分析了5种不同工况下轮缘间隙泄漏涡形态及叶片近轮缘区压力脉动特性。结果表明:不同工况下,轮缘间隙主泄漏涡均发展至相邻叶片正面,其起始位置随流量增加沿流向逐渐上移;主泄漏涡与叶片夹角随流量增加逐渐减小,0.7Qd和1.2Qd工况下分别为20°和14°;叶片表面近轮缘侧压力脉动幅值均随偏离设计工况程度的增大而增加,压力面增幅尤为显著;受轮缘泄漏涡影响,0.7Qd工况下,叶片正面进口边近轮缘侧监测点PP3处压力脉动幅值为设计工况下的8.5倍,脉动频率以高频为主,流量大于1.0Qd时,该监测点压力脉动主频为叶轮转频。

摘要：为深化缘线匹配对叶轮机非定常流动影响的认识,本文以关注尾迹撞击叶表展向轨迹为出发点,围绕缘线匹配对叶轮机非定常流动及性能影响进行了初步数值探索。研究表明:不同缘线匹配时叶片整体性能参数具有不同的脉动水平;给定缘线匹配下,整体性能参数脉动幅值随工况几乎不变或变化很缓;在设计点为达到降低某种脉动目的而实施的缘线匹配在非设计点同样有效;尽管微弱,数值模拟中还发现缘线匹配对上游尾迹随流掺混产生影响;缘线匹配严重影响时均相关项量值水平,尤其在叶尖、叶根和前缘附近。

摘要：在真实轴流压气机中,上游静子叶排尾迹经由静止／旋转两套坐标系转换,对下游转子叶排流场进口气流产生准周期性扰动。对尾迹干扰下的转子非定常流场进行数值模拟,与传统设计定常流动假设下均匀进气的流场对比分析了尾迹干扰的影响。结果表明,在适当条件下,上游静子叶排尾迹运动对下游转子分离流旋涡运动能够产生有益的影响,改善叶背分离旋涡运动与转子叶片静压分布,提高转子流动效率与压比。

摘要：以三级天然气离心压缩机为研究对象,采用非定常流动和流固耦合方法,研究了离心压缩机在三种转速、多个流量工况下的内部非定常流动和叶片交变应力。研究表明:流场关键监测点处的压力脉动以叶片通过频率为主,在偏离设计工况下压力脉动频率成分较复杂,但是以叶片通过频率为主导;同一工况下,监测点压力脉动幅值逐级增加;同一转速下,随着流量增大,叶片交变应力幅值呈现出先减小后增加的趋势,并且随着转速提高而增大。