基于谐波平衡法的对转风扇非定常特性分析和设计方法研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 压气机/风扇中的复杂流动 | 第13-15页 |
| 1.3 压气机/风扇中的非定常流动 | 第15-22页 |
| 1.3.1 排间干扰效应 | 第16-19页 |
| 1.3.2 进口畸变 | 第19-22页 |
| 1.4 压气机/风扇非定常设计 | 第22-27页 |
| 1.5 本文的主要工作 | 第27-28页 |
| 2 控制方程及求解方法 | 第28-64页 |
| 2.1 控制方程 | 第28-35页 |
| 2.1.1 RANS方程 | 第28-30页 |
| 2.1.2 湍流模型 | 第30-32页 |
| 2.1.3 壁面函数 | 第32页 |
| 2.1.4 谐波平衡方程 | 第32-34页 |
| 2.1.5 时域非定常方法 | 第34-35页 |
| 2.2 数值方法 | 第35-43页 |
| 2.2.1 空间离散 | 第35-38页 |
| 2.2.2 时间离散 | 第38-42页 |
| 2.2.3 离散方程的求解 | 第42-43页 |
| 2.3 加速收敛方法 | 第43-45页 |
| 2.3.1 当地时间步长 | 第43-44页 |
| 2.3.2 多重网格方法 | 第44-45页 |
| 2.4 边界条件 | 第45-50页 |
| 2.4.1 进口边界 | 第45-46页 |
| 2.4.2 出口边界 | 第46页 |
| 2.4.3 固壁边界 | 第46-47页 |
| 2.4.4 周期性边界条件 | 第47页 |
| 2.4.5 排间交界面 | 第47-50页 |
| 2.5 程序定常计算验证 | 第50-58页 |
| 2.5.1 算例介绍 | 第50-51页 |
| 2.5.2 数值模拟设定 | 第51-52页 |
| 2.5.3 结果验证分析 | 第52-58页 |
| 2.6 谐波平衡法的验证 | 第58-63页 |
| 2.6.1 算例介绍 | 第58页 |
| 2.6.2 数值模拟设定 | 第58-59页 |
| 2.6.3 计算结果及分析 | 第59-63页 |
| 2.7 本章小结 | 第63-64页 |
| 3 对转风扇的定常初步设计及算例验证 | 第64-84页 |
| 3.1 引言 | 第64页 |
| 3.2 对转风扇的定常初步设计 | 第64-70页 |
| 3.2.1 对转风扇基元级理论分析 | 第64-67页 |
| 3.2.2 对转风扇的设计参数选择 | 第67-70页 |
| 3.3 对转风扇三维定常流场分析 | 第70-74页 |
| 3.4 对转风扇掠型改进 | 第74-79页 |
| 3.5 谐波平衡方法验证 | 第79-83页 |
| 3.5.1 计算结果和分析 | 第80-83页 |
| 3.6 本章小结 | 第83-84页 |
| 4 对转风扇排间干扰的非定常特性 | 第84-118页 |
| 4.1 引言 | 第84页 |
| 4.2 排间非定常效应理论分析 | 第84-88页 |
| 4.2.1 尾迹掺混损失 | 第84-87页 |
| 4.2.2 尾迹边界层作用 | 第87页 |
| 4.2.3 尾迹激波作用 | 第87-88页 |
| 4.3 研究对象及方法描述 | 第88-89页 |
| 4.4 非定常总体特性 | 第89-98页 |
| 4.5 叶尖非定常效应 | 第98-113页 |
| 4.5.1 前转子非定常流动 | 第98-104页 |
| 4.5.2 后转子非定常流动 | 第104-113页 |
| 4.6 叶根非定常效应 | 第113-116页 |
| 4.6.1 前转子叶根非定常流动 | 第113-114页 |
| 4.6.2 后转子叶根非定常流动 | 第114-116页 |
| 4.7 本章小结 | 第116-118页 |
| 5 对转风扇进气畸变的非定常特性 | 第118-162页 |
| 5.1 引言 | 第118-119页 |
| 5.2 周向正弦畸变的影响 | 第119-144页 |
| 5.2.1 研究对象和研究方法描述 | 第119-120页 |
| 5.2.2 正弦畸变进口下的总体特性 | 第120-123页 |
| 5.2.3 正弦畸变下的流场特征 | 第123-144页 |
| 5.3 BLI畸变的影响 | 第144-158页 |
| 5.3.1 研究对象和研究方法描述 | 第144-145页 |
| 5.3.2 BLI畸变进口下的总体特性 | 第145-148页 |
| 5.3.3 BLI畸变下的流场特征 | 第148-158页 |
| 5.4 本章小结 | 第158-162页 |
| 6 对转风扇缘线匹配优化设计 | 第162-182页 |
| 6.1 引言 | 第162页 |
| 6.2 研究方法 | 第162-167页 |
| 6.2.1 优化设计平台 | 第162-164页 |
| 6.2.2 下山单纯形法 | 第164-166页 |
| 6.2.3 NURBS曲线参数化 | 第166-167页 |
| 6.3 优化结果 | 第167-180页 |
| 6.3.1 时均特性对比 | 第169-174页 |
| 6.3.2 非定常特性对比 | 第174-180页 |
| 6.4 本章小结 | 第180-182页 |
| 7 总结和展望 | 第182-186页 |
| 7.1 研究总结 | 第182-183页 |
| 7.2 本文的创新点 | 第183页 |
| 7.3 未来的展望 | 第183-186页 |
| 参考文献 | 第186-202页 |
| 博士期间发表论文情况 | 第202-204页 |
| 致谢 | 第204-205页 |
