基于动态边界的跨声速压气机过渡态三维模拟方法

作者：郭倩楠; 李绍斌^*; 宋西镇; 刘伟庆

来源：推进技术, 2019, 40(06): 1231-1238.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.180403

• 涡轮发动机
• 动态边界
• 跨声速压气机
• 过渡态性能

针对航空涡轮发动机部件的过渡态,提出了一种基于压气机部件三维模型的过渡态性能计算方法,采用动态边界条件,以转速和出口静压为过渡过程的控制参数,二阶向后欧拉法求解三维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程组,通过三维非定常模拟获得压气机的过渡态性能和内部非定常流场特征。以NASA跨声速压气机Rotor 67转子为模型,采用该方法模拟了压气机从60%设计转速加速至100%设计转速的过渡过程,获得了压气机过渡态性能及转子内部详细的激波结构与演变过程。对比通用特性结果,在整个过渡曲线上,总压比相对误差最大值小于6%,绝热效率相对误差最大值小于2%,验证了该方法的可靠性。结论表明:基于动态边界的三维非定常模拟方法能够准确模拟压气机的过渡态性能,并反映出过渡态的非定常流场详细信息。

• 单位
  北京航空航天大学; 先进航空发动机协同创新中心