[发明专利]一种诱导轮低温流体空化流固耦合数值预测方法

摘要

本发明公开的一种诱导轮低温流体空化流固耦合数值预测方法，属于叶轮机械技术领域。本发明实现方法为：根据实际工作条件，建立诱导轮模型及进出口管道模型并划分网格；设定诱导轮边界条件并确定流固耦合交界面；建立计算流体力学模型，并对湍流模型进行旋转修正，对空化模型进行热力学修正；进行诱导轮空化定常初值计算；定常结果作为初值进行诱导轮空化非定常流固耦合数值计算；对计算结果进行后处理，获得不同时刻诱导轮的载荷特性以及叶片变形速率云图，能够对流场作用下诱导轮的叶片变形情况进行评估，辅助实际进行诱导轮的设计与优化，节省实验成本和时间。本发明能够应用于航空发动机涡轮泵流激振动、诱导轮空化不稳定性问题预测领域。

主权项

1.一种诱导轮低温流体空化流固耦合数值预测方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤一：建立诱导轮模型并划分网格；/n应用叶轮机械建模软件建立诱导轮几何模型，将诱导轮导入网格划分软件中，以实现结构化网格划分；/n步骤二：建立进出口管道模型并划分网格；/n应用三维建模软件建立诱导轮进出口管道几何模型，并将几何模型导入网格划分软件进行网格划分；步骤一和步骤二所划分的网格共同组成计算流域；/n步骤三：设定诱导轮边界条件；/n步骤四：建立计算流体力学模型；/n步骤五：建立考虑旋转修正的湍流模型；/n步骤六：建立考虑低温介质热力学效应的空化模型；/n步骤七：进行诱导轮流场空化定常初值计算；/n不考虑诱导轮内流场随时间的变化及诱导轮的变形，通过计算流体动力学求解器ANSYS CFX进行诱导轮流场定常初值计算，得到诱导轮流场内各参数初始值；/n步骤八：进行诱导轮空化非定常流固耦合数值计算；/n步骤九：对步骤八所得诱导轮流固耦合数值计算结果进行后处理，提取不同时刻诱导轮的载荷特性以及叶片变形速率云图，得到空化对诱导轮结构变形作用随时间的变化关系，即实现对诱导轮低温空化流固耦合数值预测。/n