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动网格区域对叶片颤振流固耦合计算效率及精度的影
引用本文:王蕤,仲继泽,徐自力,阚选恩.动网格区域对叶片颤振流固耦合计算效率及精度的影[J].推进技术,2017,38(9):2086-2092.
作者姓名:王蕤  仲继泽  徐自力  阚选恩
作者单位:西安交通大学 航天航空学院/机械结构强度与振动国家重点实验室,陕西 西安 710049,西安交通大学 航天航空学院/机械结构强度与振动国家重点实验室,陕西 西安 710049,西安交通大学 航天航空学院/机械结构强度与振动国家重点实验室,陕西 西安 710049,西安交通大学 航天航空学院/机械结构强度与振动国家重点实验室,陕西 西安 710049
基金项目:国家自然科学基金(51275385)。
摘    要:采用分区动网格对叶片进行流固耦合分析时,动网格区选取不当,会影响计算效率及精度。考虑到叶片振动主要影响叶片周围的流场,取叶片附近区域为动网格区,并通过弹性体法实时更新其内部网格。采用RANS方程描述流场,并通过SIMPLE算法求解流场得到叶片表面静压。通过直接积分法求解叶片振动控制方程得到叶片响应。通过叶片振动与流场之间的迭代求解实现流固耦合计算。采用对数衰减率评估叶片振动的稳定性,对数衰减率为0时的压比即为颤振临界压比。计算了轴流压气机叶片的颤振边界,并研究了动网格区对计算效率及精度的影响。结果表明,对于叶高为0.17m左右的轴流压气机叶片来说,取动网格区外边界到叶片的距离与叶片最大位移的比值约为2时,能够在保持计算精度的前提下,最大限度地提高计算效率,计算时间比全域动网格减少了13.4%,颤振临界压比的计算值相对全域动网格的误差为0.49%。

关 键 词:叶片  流固耦合  颤振边界  分区动网格
收稿时间:2016/4/21 0:00:00
修稿时间:2016/6/23 0:00:00

Effects of Coverage of Dynamic Mesh Region on Efficiency and Accuracy of Coupled Fluid Structure Simulation for Blade Flutter
WANG Rui,ZHONG Ji-ze,XU Zi-li and KAN Xuan-en.Effects of Coverage of Dynamic Mesh Region on Efficiency and Accuracy of Coupled Fluid Structure Simulation for Blade Flutter[J].Journal of Propulsion Technology,2017,38(9):2086-2092.
Authors:WANG Rui  ZHONG Ji-ze  XU Zi-li and KAN Xuan-en
Abstract:
Keywords:
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