壁面局部振动的二维管内流动分析.pdf

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1、上海理工大学学报第37卷第5期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．37NO．52015文章编号：1007—6735(2015)05—0450—07DOI：10．13255／j．cnki．jusst．2015．05．007壁面局部振动的二维管内流动分析许成骅，王宏光，朱志文(E海理J．大学I海市动力_『程多卡u流动传热重点实验室，上海200093)摘要：通过求解二维雷诺时均Navier．Stokes方程，对壁面局部振动的二维管内流场进行数值模拟，分析边界条件在不可压缩计算及可压缩计算

2、情况下对壁面局部振动流动状态的不同影响．研究表明，在不可压缩计算情况下，总压入口条件相对于速度、质量流量入口条件限制少，壁面振动可同时影响振动壁面上、下游的流动参数．在壁面振动管道内，尽管马赫数MaYO．3，可压缩流体的流动现象是完全不同于不可压缩流体的．边界条件对于高频振动计算结果的影响比低频振动计算结果的小．因此，在模拟燃气轮机小幅高频振动叶栅的实际工程问题中，必须采用可压缩计算．在相对平缓、充分的入口段条件下，仍然可以采用常规模拟叶片绕流时的速度入1：2边界条件进行计算．关键词：管道流动；壁面振动；边界条件；可压缩流动中图分类号：TK1

3、24文献标志码：ATwo-DimensionalFlowAnalysisofLocallyVibratingWallTubeXUChenghua．WANGHongguang．ZHUZhiwen(ShanghaiKegLaboratort!qfM~zltiphaseFloWa'ndHeatTmns．fe~inPot~~erEnginee~ing，UniversitgqfShanghaforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：BysolvingthetwodimensionalRA

4、NSNavier—Stokesequations，thepartiallyvibratingwallinthetwo-dimensionaltubeflowfieldwassimulatedandtheimpactofdifferentboundaryconditionsinthecalculationofincompressibleandcompressiblesituationsonthepartiallyvibratingwallwasanalysed．Theresultsshowthat：comparedwiththetotalpre

5、ssureinletcondition，thevelocityinletandmassflowinletconditionshavelessrestrictionontheflowinthecaseofincompressiblecalculation，SO，thewallvibrationcanaffecttheupanddownstreamflowparameterssimultancously．Moreover，eveniftheMachnumberMa<0．3，thecompressiblefluidflowphenomenaarec

6、ompletelydifferentfromthoseundertheincompressiblefluidcalculationconditions．Meanwhile，comparedwithlOW，frequencyvibrationconditions，theinfluenceofboundaryconditionsonthecalculationresultsofhigh-frequencyvibrationsisevensmaller．Therefore，tosimulatetheactualgasturbinewithasmal

7、lhigh—frequencyvibratingcascade，inthecalculationthecompressibilityoffluidshouldbetakenintoaccount．Underrelativelygentleandsufficientinletconditions，aconventionalanalogicvelocityinletinthecalculationoftheflowaroundthebladecans“l1beused．收稿日期：20l4一O9—16基金项目：高等学校博L科点专项科研基金联合资助课

8、题(20123120110009)第一作者：许成骅(1991一)，男，硕士研究生．研究方向：燃气轮机叶片冷却技术．E—mail：xchxchturbine@163．