叶轮机械内部流场数值模拟研究综述_侯树强.pdfVIP

30 　　　　　　　　　　　　　　　FLUID MACHINERY 　　　　　　　　　Vol 33 ,No5 ,2005 ( ) 文章编号 : 　1005 —0329 2005 05 —0030 —05 技术综述 叶轮机械内部流场数值模拟研究综述 侯树强, 王灿星, 林建忠 ( ) 浙江大学, 浙江杭州 　310027 摘 　要 : 　介绍了叶轮机械内部流场数值模拟的发展历史 , 并分别介绍了无粘性流 、准粘性流 、完全粘性流三个模拟阶段 中各种数值模拟方法的原理 、特点及应用 。对今后叶轮机械内流数值模拟在湍流模式 、优化设计 、计算网络产生和并行 处理等方面的发展作了展望 。 关键词 : 　叶轮机械; 内部流动; 数值模拟; 粘性 中图分类号 : 　TK263 . 6 　　　　文献标识码 : 　A Summary of Numerical Simulation of the Internal Flow in the Turbomachinery HOU Shuqiang ,WAN G Canxing ,LIN Jianzhong (Zhejiang University ,Hangzhou 310027 ,China) Abstract : 　The development of the numerical simulation of the internal flow in the turbomachinery was introducedThe technique of nu merical simulation is divided into the inviscid , quasiviscous and fully viscous flow , respectively. Their principles ,merits and applicabili ty are described. In addition , progress of numerical simulation in the future is prospected , including turbulence models ,optimum design , mesh grid generation and parallel processing. Key words : 　turbomachinery ;internal flow ;numerical simulation ;viscosity 1 　前言 2 　数值模拟发展阶段及模拟方法 叶轮机械 内部的流动是非常复杂的三元流 21 　无粘流数值模拟阶段 动, 在多数情况下包含层流 、转捩流动和湍流 。流 20 世纪 80 年代以前是叶轮机械内流无粘数 体可能是亚音速流动, 也可能是跨音速或超音速 值模拟时期 。受计算机技术的制约, 这个时期的 ( 流动; 流体可以是单相也可以是多相的 气固、气 内流计算常简化为二维不可压势流 、准三维或全 ) 液 、液固两相流或气固液三相流 。由于受叶轮旋 三维势流, 以流函数 、势函数或 EUL ER 方程为控 转和表面曲率的影响, 还伴有分离流 、回流及二次 制方程进行求解 。1952 年 , 吴仲华教授提 出了 流现象, 从而使得叶轮内流体的流动变得极为复