基于時(shí)間推進(jìn)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)通流數(shù)值模擬

楊晨; 吳虎; 楊金廣; 王大磊 西北工業(yè)大學(xué)動(dòng)力與能源學(xué)院; 陜西西安710129; 大連理工大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院; 遼寧大連116024; 北京動(dòng)力機(jī)械研究所; 北京100074

關(guān)鍵詞:航空發(fā)動(dòng)機(jī) 整機(jī)模擬 時(shí)間推進(jìn) 通流 葉片力 

摘要:為實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)流場(chǎng)與性能快速分析,基于準(zhǔn)三維控制方程模型,開發(fā)了整機(jī)通流數(shù)值模擬程序。程序基于計(jì)算流體力學(xué)理論,并考慮了引氣、冷卻和噴油等發(fā)動(dòng)機(jī)中的物理現(xiàn)象。為模擬葉片對(duì)氣流偏轉(zhuǎn)作用,推導(dǎo)了一種魯棒的無(wú)粘葉片力模型,同時(shí)采用粘性力模型模擬粘性損失效應(yīng)。采用該程序?qū)δ承碗p軸分排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)地面試車工況點(diǎn)進(jìn)行了整機(jī)數(shù)值仿真,并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。結(jié)果表明,所發(fā)展程序求解穩(wěn)定,能夠自動(dòng)捕捉激波,并且可以快速獲得完全收斂的航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)準(zhǔn)三維流場(chǎng),單工況點(diǎn)計(jì)算時(shí)長(zhǎng)不大于30min。其中計(jì)算截面平均參數(shù)與實(shí)驗(yàn)測(cè)量偏差不大于8%,符合工程應(yīng)用精度需求。

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