若干颤振诱发模式耦合作用下的叶轮机叶片流固耦合机理研究

项目名称： 若干颤振诱发模式耦合作用下的叶轮机叶片流固耦合机理研究

项目编号： No.11172237

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张伟伟

作者单位： 西北工业大学

项目金额： 50万元

中文摘要： 由于采用了周期性边界条件，现有的研究方法不能将诱导叶片颤振失稳（行波型、模态耦合型等形式）的因素统一考虑，也使得目前学术界对某些叶轮机颤振类型的形成机理还存在很大争议。本项目针对叶片的颤振问题，运用动态线化假设，使得叶片排激振的气动力模型获得两个层次上的简化，不仅保留了流动在空间上的各种复杂非线性特征，而且大大减少了流场的计算量，降低了模型的阶数，为开展流固耦合分析奠定基础。项目研究采用CFD方法计算非定常流场，运用现代系统辨识理论建立全通道叶片排自由振动的时域降阶非定常气动力模型（ROM，ReducedOrder Model）。在状态空间耦合结构动力学方程和气动力模型，建立全叶片排的气动弹性运动方程，开展叶轮机叶片的颤振研究。探索若干颤振诱发模式共同作用下叶轮机叶片的流固耦合问题，为解释现有研究手段（将失稳因素分开考虑）的合理性和适用范围提供参考，进而设法揭示某些颤振机理存在争议的原因。

中文关键词： 气动弹性；计算流体力学；叶轮机；颤振；降阶模型

英文摘要：

英文关键词： aeroelasticity；CFD；turbomachinery；flutter；Reduced Order Model