泵喷推进器内间隙流与主流相互作用的数值模拟和机理研究

本论文用CFX-TASCflow对有间隙泵喷推进器(包括转、定子)与轴对称体的组合体的三维复杂粘性流场进行了模拟计算。本问题用RANS方程和K—ε模型联合求解,离散化是建立在用有限元方法描述几何图形的有限体积法:同时,利用多重网络技术加快收敛速度;求解中采用ILU(IncompleteLowerUpperFactorization)光顺技术。通过分析导管内局部流场(转子桨盘面、转子后/转定子之间、定子盘面、导管出口/定子后),揭示了间隙流对于导管内流场(包括速度场和压力场)各个局部的影响。涉及的重要问题有:间隙流的形成机理;泄涡(低压中心)的生成、输运与发展、扩散与消失过程;间隙流对于性能和安全的影响;间隙存在时,叶片设计方面的考虑;泄涡存在时,动叶片压力分布多样性和复杂性;有间隙的叶片通道速度场的明显特征;阻止间隙流的方法等。