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1、透平機(jī)械三元流理論及其設(shè)計(jì)方法的研究第一章緒論1-1研究內(nèi)容考慮三維流動(dòng)效應(yīng)的葉輪機(jī)械計(jì)算理論與設(shè)計(jì)方法研究葉輪機(jī)械內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)內(nèi)容：§1-1研究內(nèi)容-葉柵內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)第一章緒論§1-1研究內(nèi)容-葉柵內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)第一章緒論§1-1研究內(nèi)容-葉柵內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)第一章緒論§1-1研究內(nèi)容-葉柵內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)第一章緒論§1-1研究內(nèi)容-葉柵內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)第一章緒論§1-1研究內(nèi)容-葉柵內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)第一章緒論§1-1研究內(nèi)容-葉柵內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)葉柵流動(dòng)的計(jì)算方法三維、粘性、非定常多組分、多相、氣液、氣固有傳熱、相變復(fù)雜的渦系、多尺度流
2、動(dòng)空間三維NS方程組三維Euler方程組§1-1研究內(nèi)容-葉柵內(nèi)的流動(dòng)特點(diǎn)三維方程的各種簡化一元流動(dòng)研究內(nèi)容考慮流動(dòng)三維特性的透平機(jī)械計(jì)算理論及設(shè)計(jì)方法?！?-1研究內(nèi)容計(jì)算理論Euler方程§1-1研究內(nèi)容-計(jì)算理論一元流動(dòng)計(jì)算方法計(jì)算理論§1-1研究內(nèi)容-計(jì)算理論N-S方程CFD三元流動(dòng)定常求解CFD三元流動(dòng)非定常求解轉(zhuǎn)捩與湍流模型設(shè)計(jì)方法1.可控子午型面2.非均勻端壁3.可控渦，自由渦4.彎葉片5.3D設(shè)計(jì)可控?cái)U(kuò)散葉型仿生葉型“魚頭”，“海豚”非定?！?-1研究內(nèi)容-設(shè)計(jì)方法幾何參數(shù)幾個(gè)種要概念一．跨葉截面（葉型
3、，S1）二．子午型面（子午流道，S2）三．側(cè)型面§1-1研究內(nèi)容§1-2研究歷史一．十九世紀(jì)一元流、平均截面一元流計(jì)算，直葉片二．二十世紀(jì)四十年代載荷增大，葉片高度增加導(dǎo)致直葉片效率降低簡單徑平衡方程，不考慮徑向分速，但考慮參數(shù)沿葉高的變化，出現(xiàn)等環(huán)量，等出氣角，等密流，等反動(dòng)度等設(shè)計(jì)方法。參數(shù)沿軸向，徑向變化，從一元到二元，直葉片---扭葉片§1-2研究歷史§1-2研究歷史三．兩類流面理論，流面，準(zhǔn)三元計(jì)算（1）無窮多葉片理論（2）理想流體的三元流普遍理論（吳仲華）功率增加，下降，圓柱面流動(dòng)假設(shè)極不準(zhǔn)確，詳細(xì)地考慮到
4、了流動(dòng)的斜率與曲率對(duì)流場(chǎng)的影響。考慮參數(shù)沿葉高的變化流面理論流函數(shù)法原參數(shù)Euler方程流面平均可控渦等設(shè)計(jì)方法§1-2研究歷史§1-2研究歷史四．三元粘性（最近十~十五年）Euler方程對(duì)準(zhǔn)三元，三元粘性流計(jì)算的貢獻(xiàn)計(jì)算機(jī)及計(jì)算速度，數(shù)值方法的影響五．三元非定常粘性流軟件包TASCFlow，CFX4.2，CFX5.7-11.0Numece(6.2,7.2,8.1)Fluent(5.0,6.1,6.18,6.3)Hit3D……(Euler,NS,非定常)§1-2研究歷史§1-2研究歷史六．計(jì)算流體力學(xué)與計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展
5、19924M19948M19958X4=64M1997128M19980.5G20021.5Gwin322G，win2003-X64〉64GwinXP-64§1-2研究歷史Rampant3.1Fluent/UNS3/4Fluent51995TIME2001Fluent6ComputingTrends–FLUENTPerformance(1995-2001)118xgaininthisperiodExpectanother100xgaininthenext5-6years從1995－2001年由于硬件技術(shù)及數(shù)值求解技術(shù)的
6、發(fā)展使FLUENT計(jì)算性能提高118倍（其中硬件10倍、軟件12倍）§1-3設(shè)計(jì)思想可控子午型面可控渦彎葉片掠葉片3D設(shè)計(jì)可控?cái)U(kuò)散葉型仿生葉型“魚頭”，“海豚”非定?！?-4氣體在葉柵內(nèi)的流動(dòng)基本概念流線、極限流線壁面摩擦力線分離線再附線節(jié)點(diǎn)（分離節(jié)點(diǎn)，再附節(jié)點(diǎn)，螺旋節(jié)點(diǎn)）鞍點(diǎn)分離的類型：開式分離、閉式分離
