Верификация задачи численного моделирования течения воздуха в осевой компрессорной ступени

1 / 14

DOI: 10.18698/0236-3941-2016-1-54-67
УДК 621.438.082.2
ВЕРИФИКАЦИЯ ЗАДАЧИ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
ТЕЧЕНИЯ ВОЗДУХА В ОСЕВОЙ КОМПРЕССОРНОЙ СТУПЕНИ
О.В. Комаров, В.А. Седунин, В.Л. Блинов , С.А. Серков
Уральский федеральный университет имени первого Президента России
Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Российская Федерация
e-mail: ;
Приведены результаты верификации расчетной модели в программном ком-
плексе ANSYS CFX на основе экспериментальных данных осевой модельной
ступени К-50-1. Выполнен анализ полученных данных при расчете с использова-
нием различных моделей турбулентности и различной размерностью расчет-
ной области. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных.
Описан способ разбиения расчетной области на конечные элементы. Приведе-
ны рекомендации по использованию исследованных моделей турбулентности и
количества ячеек расчетной области при расчете осевых ступеней.
Ключевые слова: количество ячеек расчетной области, осевой компрессор, CFD-
анализ, экспериментальное исследование, аэродинамическое совершенствова-
ние, профиль пера лопатки.
VERIFICATION OF NUMERICAL SIMULATION OF AIR FLOW
IN AXIAL COMPRESSOR STAGE
O.V. Komarov, V.A. Sedunin , V.L. Blinov, S.A. Serkov
Ural Federal University n.a. the first president of the Russian Federation B.N. Eltzin,
Ekaterinburg, Russian Federation
e-mail: ;
The paper presents the results of computational model verification in the ANSYS
CFX program complex based on the obtained experimental data of K-50-1 axial
compressor stage. The obtained data is analyzed while computing it with the help of
different turbulence models and various mesh sizes of the computational domain. The
computational and experimental data are compared with each other. The method of
computational domain fragmentation into finite elements is described. The authors
give recommendations for implementing both the analyzed turbulence models and
the mesh sizes of the computational domain for computing axial compressor stages.
Keywords: mesh sizes of computational domain, axial flow compressor, CFD
calculations, experimental study, aerodynamic performance, compressor blade airfoil.
Развитие расчетных методов анализа потока в турбомашинах на
базе быстродействующих ЭВМ позволяет при проектировании ком-
прессора моделировать различные явления в его проточной части,
оптимизировать конструкцию, ускоряя процесс доводки и сокращая
затраты на получение дорогостоящих экспериментальных данных [1].
В настоящее время существует достаточно широкий выбор соответ-
ствующих программных комплексов (ПК): ANSYS CFX, Numeca FINE
54 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2016. № 1