ターボ機械羽根車内の非定常非圧縮粘性流れの準三次元解析法に関する研究

叶轮非定常不可压缩粘性流准三维分析方法研究

基本信息

批准号：
06650196
负责人：
亀本喬司
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ターボ機械の性能向上を目的とした流れ解析、振動騒音問題の原因解析および予測等が、EWSまたはパーソナルコンピュータ等の小規模計算機で実行できる羽根車内非圧縮非定粘性流れの解析手法の確立を目的とし、準三次元解析法に渦法を組み合わせた手法を用い、軸流、斜流、および遠心のいずれの羽根車にも適応できる、極めて実用性の高い計算法を開発し、実測結果のある羽根車内の流動解析を行い、その有効性の評価、検証を行った。本年度の研究実績として以下の結果が得られた。1.任意の形状の羽根車において、回転流面で切断された翼間流れの非定常な翼面境界層の発達、剥離特性を二次元円形翼列に写像して離散渦法により解析するための基礎式を導き、二次元遠心羽根車の非定常粘性流れ解析のプログラムの拡張を行った。2.子午面非定常流れの運動方程式と連続の式から、流線曲率法により流面形状を解析する基礎式を導き、子午面流れ解析のプログラムを作成した。3.翼間流れプログラムと子午面流れのプログラムをタイムスプリット法により時間進行的に交互に計算できるように結合し、準三次元流れ解析プログラムを開発した。4.上記のプログラムを、LDVにより計測結果のある斜流羽根車に適用して、設計流量、および入り口逆流の生じる部分流量における流れの解析を行った。その結果、部分流量時における入り口逆流の発生、発達を捕らえることができ、実験結果を良く再現することが明らかになり、本手法の有効性が確認された。

这项研究旨在为叶轮中的不可压缩，未压缩的粘性流提供一种分析方法，该方法可以由小型计算机（例如EWS或个人计算机）执行，其中可以在小型计算机（例如EWS或个人计算机）上对振动和噪声问题进行振动和噪声问题的预测。使用一种将准三维分析方法与涡流方法相结合的方法，我们开发了一种非常实用的计算方法，可以适应任何轴向，对角线或离心叶轮叶轮，并通过实际的测量结果进行叶轮内进行流动分析，并评估并验证其有效性。从今年的研究结果中获得以下结果。 1。在任何形状的叶轮中，都使用基本方程来绘制由旋转流动表面切开的交叉旋转流量的开发和剥离特征，并使用离散的涡流方法分析它，并使用离散的涡流方法进行分析，并扩展该程序，以分析非稳态的二维中心层的非稳态流动。 2。使用流线曲率方法分析流动表面形状的基本方程是从子午平面运动方程和连续流的方程式得出的，并创建了子午平面流量分析的程序。 3。通过将Interwing Flow程序和子午线流程相结合，从而可以通过时间分配方法及时地对其进行交替计算，从而开发了一个准三维流量分析程序。 4。上述程序使用LDV应用于对角线叶轮，并使用LDV进行测量结果，以在设计的流量和发生进气回流的部分流量下分析流量。结果，很明显，可以捕获在部分流速下入口流的发生和发展，并且可以很好地再现实验结果，从而证实了该方法的有效性。