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第9卷第4期
预测叶轮机械非定常流动和气动弹性的双通道形状修正方法

郭同庆,狄周&吕志良

高级申请。数学。机械。,9(2017年),第839-860页。

在线发布:2018-05

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  • 摘要

本文提出了一种双通道形状校正(DPSC)方法用于模拟振动叶片周围的非定常流动和气动弹性预测。基于相位边界条件的思想,形状校正该方法旨在有效处理涡轮机械。然而,最初的单通道形状修正(SPSC)可能显示了非定常解收敛速度慢的缺点,甚至产生非物理振荡。发现原因与数值格式无法阻尼的环向边界。收件人为了克服这些困难,本文采用了DPSC方法,其中傅里叶变换系数是根据隐式边界而非圆周边界处的流量变量计算的SPSC方法中的边界。这种治疗实际上减少了相互作用傅里叶系数计算和流量变量更新之间的关系。因此,可以实现更快的收敛速度和解决方案稳定性得到改善。本方法适用于粘性和湍流。对于真实的三维(3D)问题,旋转效果是也考虑过。为了验证,一个二维振荡涡轮叶栅,一个三维振荡平板研究了平板叶栅和一个三维实用跨声速风扇转子。比较实验数据或其他解决方案以及相关讨论见细节。数值结果表明,DPSC方法具有良好的求解精度至少与SPSC方法相当。然而,迭代周期更少需要获得收敛且稳定的非定常解,这大大提高了计算效率。

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本文提出了一种双通道形状校正(DPSC)方法用于模拟振动叶片周围的非定常流动和气动弹性预测。基于相位边界条件的思想,形状校正该方法旨在有效处理涡轮机械。然而,最初的单通道形状修正(SPSC)可能显示了非定常解收敛速度慢的缺点,甚至产生非物理振荡。发现原因与数值格式无法阻尼的环向边界。收件人为了克服这些困难,本文采用了DPSC方法,其中傅里叶变换系数是根据隐式边界而非圆周边界处的流量变量计算的SPSC方法中的边界。这种治疗实际上减少了相互作用傅里叶系数计算和流量变量更新之间的关系。因此,可以实现更快的收敛速度和解决方案稳定性得到改善。本方法适用于粘性和湍流。对于真实的三维(3D)问题,旋转效果是也考虑了。为了验证,一个2D振荡涡轮叶栅,一个3D振荡平面研究了平板叶栅和一个三维实用跨声速风扇转子。比较实验数据或其他解决方案以及相关讨论见细节。数值结果表明,DPSC方法具有良好的求解精度至少与SPSC方法相当。然而,迭代周期较少需要获得收敛且稳定的非定常解,这大大提高了计算效率。

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本文提出了一种双通道形状校正(DPSC)方法用于模拟振动叶片周围的非定常流动和气动弹性预测。基于相位边界条件的思想,形状校正该方法旨在有效处理涡轮机械。然而,最初的单通道形状修正(SPSC)可能显示了非定常解收敛速度慢的缺点,甚至产生非物理振荡。发现原因与数值格式无法阻尼的环向边界。收件人为了克服这些困难,本文采用了DPSC方法,其中傅里叶变换系数是根据隐式边界而非圆周边界处的流量变量计算的SPSC方法中的边界。这种治疗实际上减少了相互作用傅里叶系数计算和流量变量更新之间的关系。因此,可以实现更快的收敛速度和解决方案稳定性得到改善。本方法适用于粘性和湍流。对于真实的三维(3D)问题,旋转效果是也考虑过。为了验证,一个二维振荡涡轮叶栅,一个三维振荡平板对平板叶栅和一个三维实用跨声速风扇转子进行了研究。比较实验数据或其他解决方案以及相关讨论见细节。数值结果表明,DPSC方法具有良好的求解精度并且至少与SPSC方法相当。然而,迭代周期更少需要获得收敛且稳定的非定常解,这大大提高了计算效率。

郭同庆,周迪,陆志良(2020)。预测叶轮机械非定常流动和气动弹性的双通道形状修正方法。应用数学与力学进展.9(4).839-860.doi:10.4208/aamm.2016m1478
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