基于湍流非平衡输运特性和各向异性提高湍流模型预测压气机转子尖区复杂流动精度

项目名称： 基于湍流非平衡输运特性和各向异性提高湍流模型预测压气机转子尖区复杂流动精度

项目编号： No.51376001

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 柳阳威

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 压气机转子尖区存在着非常复杂的大尺度旋涡流动结构，对压气机压比、效率、裕度等性能有重要影响。本研究旨在基于复杂湍流机理改进湍流模型，有效提高对压气机转子尖区复杂流动预测精度。以北航低速大尺寸压气机试验台转子为研究对象，采用SPIV实验测量和LES/DES相结合的方法，建立不同工况下转子尖区复杂流动的平均流场和湍流场数据库；深入分析转子尖区湍流非平衡输运特性和各向异性的物理机制，建立湍流非平衡输运特性和各向异性与大尺度旋涡流场细节之间的关联，提出工程实用的改进湍流模型的新方法；把大尺度旋涡中湍流非平衡输运特性和各向异性物理机制内化到湍流模型中，进行系统校验，使改进的湍流模型能有效提高对不同工况下转子尖区复杂流动的模拟精度；把改进的湍流模型植入到自行发展的定常/非定常/时均模拟程序中，为高性能压气机日常设计提供更为可靠的数值模拟工具，为提高我国先进燃气轮机和航空发动机的性能提供关键技术支撑!

中文关键词： 湍流模型；非平衡输运特性；各向异性；尖区流动；压气机转子

英文摘要： Rotor tip flows have a large impact on compressor pressure rise, efficiency, and stability. And the tip flows are characterized by complex large-scale vortices, such as the tip-leakage vortex and the corner vortex. The research purpose of this project is

英文关键词： turbulence model；nonequilibrim transport nature；anisotropy；tip flow；compressor rotor