平面压气机叶栅通道分离流动高精度直接数值模拟

摘要：

采用高精度有限差分格式直接求解二维Navier-Stokes方程组,数值模拟V103平面压气机叶栅分离流动,数值结果表明:在瞬时流场中,吸力面后部发生流动分离,在分离区前端存在大尺度分离涡,分离涡下游是由二次涡和脱落涡交替形成的涡串,直至叶片尾缘,形成以脱落涡为主结构的尾迹;在时均流场中,吸力面后部存在短分离泡,分离区压力分布存在明显压力平台.与逆压力梯度下平板边界层分离流动相比,瞬时和时均流场结构相似;叶栅通道内无量纲涡脱落频率是前者的两倍.与文献计算结果对比表明:叶片表面压力分布除分离区外吻合很好;非定常计算所得分离区轴向长度比定常计算大41％.在分离区内三个二阶统计量均达到最大值,表明流场强非定常性集中在分离区.

关键词：V103平面压气机叶栅、分离流动、直接数值模拟、涡脱落、高精度有限差分格式

所属期刊栏目：35

分类号：V231.3(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家级项目

在线出版日期：2020-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1286-1295