高负荷涡轮机流动特性及变工况性能数值研究

为了研究某高负荷涡轮机流动特点及变工况工作特性,采用商业软件对涡轮机整级进行了数值计算,研究了涡轮机内部流场的流动特点,分析了变工况时的效率及功率变化趋势。研究结果表明,喷嘴内流动达到超音速,并有斜激波产生,动叶流道内有激波产生,造成附面层分离,产生较大的损失。同时,由于局部进气的原因,动叶叶栅内气流参数分布很不均匀,不同叶片的气动力矩相差很大。非设计工况下,落压比和转速的变化会引起涡轮机效率的显著下降。     

对中国古典园林铺装的设计研究

园林铺地,作为空间的一个界面,不仅为人们提供了一个舒适的浏览交通条件,而且成为园林风景的一部分,越来越被人们所重视,几千年来,积攒了丰富的文化底蕴,成为了园林艺术宝库中不可磨灭的杰作之一,本文对中国古典园林铺装的类型,纹样,以及色彩进行分析,并指出中国古典园林铺地对现代园林铺地的启示。     

湍流_转捩模型对气冷涡轮气热耦合计算影响的对比研究

开发了基于三维非结构网格的导热求解程序,将数值解与解析解对比验证了加权最小二乘法相对于格林函数法在求解梯度时具有更高的精度,将基于加权最小二乘法的三阶精度的导热程序与叶栅流场计算程序HIT-3D耦合,实现了气热耦合计算,对MARKII叶片5411实验工况进行了数值模拟,并借助于HIT-3D程序具备的湍流模型研究了转捩对传热计算的影响。结果表明:BL模型预测的温度与实验值相差最大,在转捩点相差10%,BL+AGS转捩模型、SST-Gama模型、q-ω模型由于具备模拟转捩的能力,因此在转捩区计算的温度误差较小,约5%,可见考虑转捩的湍流模型能更好地预测涡轮叶片的温度。     

考虑转捩的气冷涡轮气热和热弹耦合计算

基于非结构化网格与Gama-Theta转捩模型,将全三维NS方程组与热传导方程进行耦合求解,采用直接耦合以及LUSGS隐式求解方法,开发了气热耦合求解系统.采用能保证通量守恒的面积加权类的插值方式,保证精度,实现交界面处温度的准确传递.对MARKII叶片5411工况进行气热耦合数值模拟,并与实验结果进行了对比验证.开发了基于二次单元的热弹耦合求解器,通过导入气热耦合计算的边界温度实现对位移和热应力的有限元求解.计算结果表明:采用转捩模型后计算的涡黏系数在压力面的大部分和吸力面转捩点之前的区域与真实流动吻合更好,由于涡黏系数主要通过影响温度扩散项系数影响边界层的传热,因此在该区域计算的温度与实验值误差更小,热传导计算的精度更高,同时静压的计算结果与实验值吻合较好;得到的MARKII叶片位移和热应力分布趋势比较合理,采用Gama-Theta转捩模型在提高热传导计算精度的同时,能够获得更加合理的热弹耦合计算结果.