| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-37页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 气冷涡轮冷却技术概况 | 第16-17页 |
| 1.3 多物理场耦合的发展概况 | 第17-25页 |
| 1.3.1 多场耦合问题的发展历史 | 第18-19页 |
| 1.3.2 涡轮中涉及的多场耦合问题 | 第19页 |
| 1.3.3 气热耦合技术的发展概况 | 第19-22页 |
| 1.3.4 热弹耦合问题的概述 | 第22-23页 |
| 1.3.5 气热弹耦合问题 | 第23-25页 |
| 1.4 预处理技术简介 | 第25-27页 |
| 1.5 转捩模型研究发展 | 第27-35页 |
| 1.5.1 转捩的基本概念 | 第27页 |
| 1.5.2 转捩模型 | 第27-30页 |
| 1.5.3 数值模拟转捩流动的方法 | 第30-33页 |
| 1.5.4 基于局部变量的转捩模型的发展 | 第33-35页 |
| 1.6 本文研究的内容和目的 | 第35-37页 |
| 第2章 气热弹多场耦合控制方程 | 第37-51页 |
| 2.1 引言 | 第37页 |
| 2.2 流场控制方程 | 第37-45页 |
| 2.2.1 直角坐标系下的三维粘性流体控制方程 | 第37-39页 |
| 2.2.2 完全气体的物性计算公式 | 第39页 |
| 2.2.3 预处理形式的三维粘性流体控制方程 | 第39-41页 |
| 2.2.4 湍流模型和转捩模型 | 第41-45页 |
| 2.3 温度场控制方程 | 第45页 |
| 2.4 固体应力场控制方程 | 第45-47页 |
| 2.4.1 平衡微分方程 | 第45-46页 |
| 2.4.2 应变和位移之间的关系 | 第46页 |
| 2.4.3 应力和应变之间的关系 | 第46-47页 |
| 2.5 气热弹多场计算边界条件 | 第47-50页 |
| 2.6 本章小节 | 第50-51页 |
| 第3章 流场数值计算方法及验证 | 第51-80页 |
| 3.1 引言 | 第51页 |
| 3.2 有限体积离散方法 | 第51-52页 |
| 3.3 空间离散方法 | 第52-60页 |
| 3.3.1 空间二阶精度重构 | 第52-55页 |
| 3.3.2 高精度的WENO格式 | 第55-58页 |
| 3.3.3 AUSM+差分格式 | 第58-60页 |
| 3.4 LU-SGS隐式求解算法 | 第60-64页 |
| 3.4.1 网格重排序 | 第60页 |
| 3.4.2 主流场的预处理LU-SGS隐式时间推进 | 第60-63页 |
| 3.4.3 湍流模型的隐式求解 | 第63-64页 |
| 3.5 计算结果及分析 | 第64-79页 |
| 3.5.1 粘性驱动方腔流 | 第64-67页 |
| 3.5.2 无粘Bump流动 | 第67-72页 |
| 3.5.3 层流、湍流平板流动 | 第72-74页 |
| 3.5.4 平板转捩流动 | 第74-77页 |
| 3.5.5 WENO 格式验证 | 第77-79页 |
| 3.6 本章小结 | 第79-80页 |
| 第4章 固体场数值求解方法及验证 | 第80-97页 |
| 4.1 引言 | 第80页 |
| 4.2 固体温度场的隐式求解算法 | 第80-84页 |
| 4.2.1 导热方程的有限体积离散 | 第81-82页 |
| 4.2.2 导热方程的高精度计算 | 第82-84页 |
| 4.3 固体热应力的有限元求解方法 | 第84-89页 |
| 4.3.1 位移插值函数 | 第84-86页 |
| 4.3.2 应变矩阵 | 第86页 |
| 4.3.3 弹性热应力问题的有限元方程 | 第86-88页 |
| 4.3.4 结构刚度矩阵和载荷列阵的集成 | 第88页 |
| 4.3.5 求解方法 | 第88页 |
| 4.3.6 位移边界条件 | 第88-89页 |
| 4.4 算例及验证 | 第89-96页 |
| 4.4.1 固体场导热程序验证 | 第89-91页 |
| 4.4.2 固体热应力场求解程序验证 | 第91-93页 |
| 4.4.3 固体场程序与商业软件的对比验证 | 第93-96页 |
| 4.5 本章小结 | 第96-97页 |
| 第5章 气热弹多场耦合数值计算 | 第97-132页 |
| 5.1 引言 | 第97-98页 |
| 5.2 气热弹多场耦合的耦合方法 | 第98-103页 |
| 5.2.1 交界面插值 | 第98-101页 |
| 5.2.2 气热耦合方法 | 第101-103页 |
| 5.2.3 单向气热弹耦合方法 | 第103页 |
| 5.3 多场耦合计算平台介绍 | 第103-104页 |
| 5.4 气热耦合计算 | 第104-117页 |
| 5.4.1 C3X叶片的气热耦合计算 | 第104-108页 |
| 5.4.2 考虑转捩的MARKⅡ叶片的气热耦合计算 | 第108-114页 |
| 5.4.3 采用不同湍流模型的MARKⅡ传热计算 | 第114-117页 |
| 5.5 MARKII叶片单向热弹分析 | 第117-120页 |
| 5.6 某型燃气轮机涡轮导叶的气热弹耦合计算 | 第120-131页 |
| 5.6.1 计算模型及边界条件 | 第120-121页 |
| 5.6.2 计算结果及分析 | 第121-131页 |
| 5.7 本章小结 | 第131-132页 |
| 结论 | 第132-135页 |
| 参考文献 | 第135-145页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第145-147页 |
| 致谢 | 第147-148页 |
| 个人简历 | 第148页 |