A 3-D Navier-Stokes Solver for Turbomachinery Blade Rows

三維納維爾－史托克方程式求渦輪葉片流場之解

梁德(T. Liang) ； 袁建中(J. J. Yeuan)

《中國航空太空學會學刊》 28卷2期 (1996/06) Pp. 99-106

https://doi.org/10.6124/TAASRC.199606_28(2).02

摘要

本研究主要目的在發展一三維納維爾－史托克方程式來計算渦輪葉片流場，同時在研究中應用此程式於計算軸流式渦輪靜子及軸流式穿音速風扇轉子之三維流場。因此三維納維爾史托克方程式被推導成可運算於轉動卡氏座標上，同時再轉換於body-fitted座標上求解。本計算是使用Pulliam隱式對稱化數置方法加上使用Baldwin-Lomax紊流模式來模擬紊流效應。計算結果將與NASA Lewis研究中心實驗結果相比對，首先在渦輪靜子上與實驗比對其性能預測之主體確性，其次在穿音速風扇轉子上將與實驗比對其對震波位置預測之準確度。

關鍵字

三維黏性流場 ； 軸流穿音速風扇 ； 渦輪靜子

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Abstract-A numerical code for the simulation of three-dimensional viscous flow in turbomachinery blade rows is developed and applied to an axial transonic fan and turbine stator. The Navier-Stokes equations are witten in a rotating frame of reference and transformed to generalized body-fitted coordinate system. The governing equations are solved using the Pulliam's implicit diagonalized scheme and the turbulence effect is modeled using the Baldwin-Lomax algebraic turbulence model. Results are presented for an annular turbine stator and a transonic fan rotor, and are compared with the experimental results obtained at NASA Lewis Research Center.

並列關鍵字

3-D viscous flow ； Axial transonic fan ； Turbine stator