目錄
叢書序
前言
第1章 發(fā)動機旋轉(zhuǎn)盤腔與燃?xì)馊肭值恼T因
1.1 航空發(fā)動機／燃?xì)廨啓C在能源領(lǐng)域的作用 001
1.2 影響燃?xì)廨啓C／航空發(fā)動機高溫部件的關(guān)鍵因素 002
1.3 發(fā)動機空氣系統(tǒng)的基本概念 004
1.4 空氣系統(tǒng)盤腔流動與換熱 006
1.4.1 簡單盤腔流動基本流型與換熱 007
1.4.2 渦輪盤緣燃?xì)馊肭值恼T因及最小封嚴(yán)流量 012
1.4.3 渦輪盤腔實驗研究進(jìn)展 019
1.4.4 渦輪盤腔數(shù)值模擬研究進(jìn)展 024
1.5 本書結(jié)構(gòu) 028
參考文獻(xiàn) 028
第2章 旋轉(zhuǎn)盤腔流動特征與數(shù)值計算方法
2.1 引論 035
2.2 常見的旋轉(zhuǎn)流動 035
2.2.1 海洋及大氣環(huán)流 036
2.2.2 動力旋轉(zhuǎn)機械 037
2.2.3 動壓式分離器 038
2.3 旋轉(zhuǎn)流動的基本特征 039
2.3.1 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的慣性力項 039
2.3.2 柱坐標(biāo)系與直角坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 040
2.3.3 旋轉(zhuǎn)流動的基本控制方程 040
2.4 旋轉(zhuǎn)圓盤及簡單盤腔的流動特性 041
2.4.1 旋轉(zhuǎn)圓盤和簡單盤腔的基本流動 043
2.4.2 旋轉(zhuǎn)圓盤流動參數(shù)擬合關(guān)系式 046
2.4.3 簡單盤腔流動參數(shù)擬合關(guān)系式 047
2.5 旋轉(zhuǎn)圓盤及簡單盤腔流動穩(wěn)定性研究進(jìn)展 050
2.5.1 經(jīng)典流動穩(wěn)定性理論 051
2.5.2 旋轉(zhuǎn)圓盤的流動穩(wěn)定性 053
2.5.3 簡單盤腔的流動穩(wěn)定性 056
2.6 計算流體力學(xué)工程數(shù)值計算方法 058
2.6.1 RANS模擬 058
2.6.2 LES模擬 059
2.6.3 DNS模擬 060
2.6.4 壁面湍流的近壁面處理方法 060
2.7 簡單盤腔數(shù)值模擬方法研究 064
2.7.1 模型描述 064
2.7.2 網(wǎng)格及邊界條件設(shè)置 065
2.7.3 模擬結(jié)果對比 066
2.8 渦輪盤腔數(shù)值模擬方法研究 069
2.8.1 渦輪盤腔實驗臺 069
2.8.2 計算模型網(wǎng)格及邊界條件設(shè)置 072
2.8.3 模擬結(jié)果對比 075
2.9 小結(jié) 077
參考文獻(xiàn) 077
第3章 經(jīng)典模型旋轉(zhuǎn)盤腔模型流動機理研究
3.1 引論 082
3.2 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)系盤腔內(nèi)流動及換熱機理 083
3.2.1 盤腔模型與無量綱參數(shù) 083
3.2.2 盤腔內(nèi)的流動結(jié)構(gòu) 086
3.2.3 盤腔內(nèi)的換熱 089
3.3 轉(zhuǎn)靜系盤腔流動 096
3.3.1 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的流動形態(tài)和控制參數(shù) 097
3.3.2 轉(zhuǎn)靜系盤腔中邊界層的流動不穩(wěn)定性 100
3.3.3 轉(zhuǎn)靜系盤腔邊界層向湍流的過渡 105
3.4 簡單轉(zhuǎn)靜系盤腔流動機理數(shù)值計算 111
3.4.1 基于RANS／URANS的數(shù)值模擬方法 112
3.4.2 基于WMLES的數(shù)值模擬方法 117
3.4.3 簡單轉(zhuǎn)靜系盤腔平均流動特性 120
3.4.4 簡單轉(zhuǎn)靜系盤腔內(nèi)的流動不穩(wěn)定性 128
3.4.5 簡單轉(zhuǎn)靜系盤腔湍動能分布特性 131
3.4.6 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)矩和靜盤摩阻的非對稱做功效應(yīng) 134
3.5 小結(jié) 139
參考文獻(xiàn) 141
第4章 橫流盤腔流動機理研究
4.1 引論 147
4.2 數(shù)值模擬方法 147
4.2.1 計算模型及網(wǎng)格劃分 147
4.2.2 邊界條件設(shè)置 148
4.2.3 算例收斂判據(jù) 150
4.2.4 計算最小扇區(qū)選擇 152
4.3 橫流盤腔時均流動特性 155
4.3.1 流場整體分布特性 155
4.3.2 RANS、WMLES解析流場對比 157
4.4 盤腔與橫流通道的傳質(zhì)特性 160
4.4.1 輪緣間隙Kelvin Helmholtz不穩(wěn)定性的影響 161
4.4.2 封嚴(yán)流量對傳質(zhì)特性的影響 166
4.5 腔內(nèi)大尺度流動結(jié)構(gòu) 170
4.5.1 流動結(jié)構(gòu)的分析方法 171
4.5.2 流動結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性 172
4.6 小結(jié) 176
參考文獻(xiàn) 177
第5章 外部復(fù)雜橫流盤腔流動機理及燃?xì)馊肭趾蠊�評估
5.1 引論 178
5.2 渦輪主流流動特性 178
5.2.1 渦輪主流非定常流動結(jié)構(gòu) 179
5.2.2 渦輪主流非均勻流動特性 181
5.3 渦輪主流對燃?xì)馊肭值挠绊?184
5.3.1 渦輪主流對入侵方式的影響 184
5.3.2 三維特性對輪緣流動的影響 188
5.3.3 封嚴(yán)流量對燃?xì)馊肭痔匦缘挠绊?190
5.4 渦輪盤腔低維度理論模型研究進(jìn)展 193
5.4.1 雙孔模型 193
5.4.2 湍流輸運模型 196
5.5 入侵燃?xì)鈱ΡP腔內(nèi)部流動特性的影響 200
5.5.1 入侵導(dǎo)致的盤腔端區(qū)非定常流動 200
5.5.2 入侵導(dǎo)致的盤腔徑向分區(qū) 204
5.6 燃?xì)馊肭趾蠊�評估 206
5.6.1 入侵深度評估準(zhǔn)則 207
5.6.2 靜盤邊界層封嚴(yán)效率關(guān)系式 209
5.7 小結(jié) 212
參考文獻(xiàn) 214
第6章 不同輪緣封嚴(yán)結(jié)構(gòu)的封嚴(yán)特性和流動機理
6.1 引論 215
6.2 簡單軸向輪緣封嚴(yán)結(jié)構(gòu) 215
6.2.1 非定常流動機理 217
6.2.2 重要參數(shù)對輪緣間隙處非定常流動特性的影響 227
6.2.3 重要參數(shù)對盤腔內(nèi)流動特性的影響 233
6.3 單層輪緣封嚴(yán)結(jié)構(gòu) 238
6.3.1 封嚴(yán)氣流量對輪緣間隙處燃?xì)馊肭趾头鈬?yán)特性的影響 239
6.3.2 封嚴(yán)氣流量對盤腔內(nèi)流動特性和封嚴(yán)效率的影響 244
6.4 魚嘴式輪緣封嚴(yán)結(jié)構(gòu) 246
6.4.1 封嚴(yán)氣流量和轉(zhuǎn)速對輪緣間隙燃?xì)馊肭值挠绊?248
6.4.2 封嚴(yán)氣流量和轉(zhuǎn)速對盤腔內(nèi)封嚴(yán)效率和流場結(jié)構(gòu)的影響 254
6.5 小結(jié) 261
參考文獻(xiàn) 262
第7章 輪緣密封結(jié)構(gòu)設(shè)計及燃?xì)馊肭忠种撇呗缘奶剿?BR>7.1 引論 263
7.2 基于高徑位供氣孔的輪緣封嚴(yán)結(jié)構(gòu) 263
7.3 高位輔助供氣孔應(yīng)用在軸向封嚴(yán)結(jié)構(gòu)上的研究 266
7.3.1 計算模型與邊界條件 266
7.3.2 研究變量與計算工況 268
7.3.3 結(jié)論與分析 269
7.4 高位主要供氣方式對單層封嚴(yán)結(jié)構(gòu)的影響研究 284
7.4.1 計算模型與邊界條件 284
7.4.2 供氣孔的周向進(jìn)氣角度對輪緣密封的影響 288
7.4.3 供氣孔的數(shù)目對輪緣密封的影響 298
7.5 小結(jié) 301
參考文獻(xiàn) 302