叶栅中低压涡轮叶片可压缩流动的高分辨率DNS研究
流体动力学
2016-11-30 v1
摘要
使用自主开发的求解三维可压缩Navier-Stokes方程的代码，对雷诺数Re ≈ 52000、攻角α = 45.5°下叶栅中低压涡轮叶片的绕流进行了求解。该代码名为ANUROOP，在有限体积框架内开发，采用保持动能守恒的二阶中心差分格式计算通量，并兼容混合网格。ANUROOP经过多个测试算例的验证与确认，马赫数范围从0.1（Taylor-Green涡）到1.5（可压缩湍流通道流动）。该代码被证明是鲁棒且稳定的，动能衰减遵循可压缩Navier-Stokes方程。涡轮叶片模拟采用了混合网格，边界层内为高分辨率六面体正交网格，其余区域为非结构化（也是六面体）单元。总网格量（1.6亿）比先前相同流动条件且使用类似数值方法的模拟高出约一个数量级。先前研究中压力分布与实验数据的差异在本模拟中得以消除。对尾缘分离泡进行了表征，并就表面曲率的影响进行了详细讨论。
引用
@article{arxiv.1611.09746,
title = {A high-resolution DNS study of compressible flow past an LPT blade in a cascade},
author = {Rajesh Ranjan and S M Deshpande and Roddam Narasimha},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.09746},
year = {2016}
}
备注
28 pages