涡轮叶栅端壁二次流动与换热的V2F模拟 |
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作者姓名: | 田兴江 常海萍 张镜洋 成锋娜 |
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作者单位: | 南京航空航天大学 能源与动力学院 江苏省航空动力系统重点实验室, 南京 210016,南京航空航天大学 能源与动力学院 江苏省航空动力系统重点实验室, 南京 210016,南京航空航天大学 航天学院, 南京 210016,南京航空航天大学 能源与动力学院 江苏省航空动力系统重点实验室, 南京 210016 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51406085);江苏省研究生培养创新工程(KYLX_0301) |
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摘 要: | 针对低展弦比涡轮叶栅端壁区亚声速流动及换热,采用基于线性涡黏假设的V2F模型开展了数值模拟.结果表明:涡轮叶栅流动中存在马蹄涡、通道涡、压力侧角涡、吸力侧角涡等多种复杂涡系结构,其中马蹄涡与通道涡是涡轮叶栅二次损失的主要来源.端壁换热与马蹄涡及通道涡强度及位置直接相关,并呈现明显的分区特征.端壁极限流线结果显示,V2F模型模拟的端壁单马蹄涡分离线与实验结果吻合,优于SST (shear stress transport)k-ω模型模拟的端壁双马蹄涡分离线.V2F模型引入了新的湍流尺度,在马蹄涡及通道涡位置、端壁静压损失系数分布、叶栅出口总压损失分布及端壁Standon数分布等方面均与实验结果吻合较好,对叶栅气动损失及端壁换热有良好的预测能力.
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关 键 词: | 涡轮叶栅端壁 二次流 端壁换热 V2F模型 总压损失系数 涡系结构 |
收稿时间: | 2015-04-28 |
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