叶轮机械跨声速及亚声速流场的计算方法PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

叶轮机械跨声速及亚声速流场的计算方法PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一章 绝对与相对曲线坐标系中守恒与非守恒粘性气动热力学基本方程组的多种表达形式1

1.1 高阶张量的梯度、旋度和散度表达式1

1.2 绝对曲线坐标系中N-S方程组的表达2

1.3 两类坐标系间的转换5

1.4 相对曲线坐标系中N-S方程组7

1.5 相对曲线坐标系中基于双方程模型的湍流N-S方程组10

1.6 关于标量函数法和矢量函数法12

1.6.1 标量函数法12

1.6.2 矢量函数法13

1.7 两种典型的弱守恒流函数方程14

1.7.1 第一种弱守恒流函数主方程14

1.7.2 第二种弱守恒流函数主方程15

1.8 回转面叶栅粘性方程组与平面叶栅欧拉方程15

1.8.1 三种形式的粘性S1流面气动方程15

1.8.2 平面叶栅欧拉方程16

1.9 对一个气动方程组的讨论16

第二章 三维相对曲线坐标系中特征矢量矩阵及其逆矩阵18

2.1 相对曲线坐标系中N-S方程组的一种展开形式18

2.2 通量雅科比矩阵的统一表达式19

2.3 特征值、特征矢量矩阵及其逆矩阵20

2.4 关于粘性与传热项的归纳处理22

第三章 跨声速二维流动中的流函数激波捕捉法24

3.1 流函数主方程及方程判型24

3.2 密度函数及“密度双值”问题25

3.3 一个新的密度方程26

3.4 人工可压缩性及耗散和弥散问题26

3.4.1 关于物理耗散、弥散及数值耗散、弥散问题27

3.4.2 人工密度27

3.5 守恒型差分算子及不等间距差分离散29

3.6 密度方程的求解及积分起始线的选定31

3.7 强隐式求解过程(SIP)31

3.8 用预测-校正算法求解密度方程33

3.9 对称型辅助矩阵及改进的强隐式格式34

3.9.1 构造对称型的［B］矩阵34

3.9.2 构造对称的辅助矩阵［B］35

3.9.3 数值求解过程35

3.10 关于迭代的收敛性问题35

3.10.1 原始SIP过程中一些系数的数学性质35

3.10.2 改进的SIP中一些系数的数学性质36

3.10.3 关于［B+B］阵的对称正定性37

3.10.4 改进SIP过程及收敛条件38

3.11 确定最佳松弛因子39

3.12 典型算例及与实验的比较39

第四章 跨声速二维流动中的激波拟合分区计算法42

4.1 双曲型方程组的特征方程和特征面法矢量42

4.2 曲线坐标系下定常三维无粘流基本方程组特征分析42

4.3 曲线坐标系下非定常二维无粘流基本方程组特征分析43

4.4 旋转流面上超声速流基本方程组特征分析44

4.5 用特征线法计算叶栅流通道激波前的超声速区46

4.5.1 影响域、依赖域及特征线理论的初值定理46

4.5.2 关于栅前脱体曲线激波的自动伸展47

4.5.3 内点或边界点的单元分析48

4.5.4 栅前周期性条件的实现49

4.5.5 考查几种因素对超声速区计算的影响50

4.6 通道激波后跨声速区或亚声速区流场的计算51

4.6.1 计算网格与边界条件51

4.6.2 槽道波的调整和兰金-雨贡纽(Rankine-Hugoniot)条件52

4.6.3 “斜网格”下出口区周期性边界条件的处理54

4.6.4 考查几种因素对槽道波后流场的影响55

4.6.5 关于分区计算的应用59

4.6.6 一个重要的启发60

第五章 跨声速二维流动中的主流与边界层迭代算法61

5.1 法伏尔平均下的湍流方程组及模化问题61

5.2 关于二维和三维边界层方程63

5.3 边界层的参考焓方法以及叶栅总压损失的估算64

5.4 用改进的格林-伊斯持方法计算有旋转效应和流片厚度变化的边界层问题66

5.4.1 基本方程67

5.4.2 层流边界层的计算68

5.4.3 湍流边界和尾迹的计算69

5.4.4 考查旋转效应和流片厚度变化对边界层的影响69

5.5 数值分析跨声速无粘主流与边界层迭代71

5.5.1 无粘流计算--跨声速流函数法71

5.5.2 边界层计算--改进的滞后卷吸法72

5.5.3 主流和边界层的相互作用72

5.5.4 松弛因子？在迭代计算中的作用72

5.5.5 使用逆模式迭代的数值分析72

5.5.6 含半逆模式的迭代过程73

5.6 典型算例及与实验数据的比较73

第六章 求解二维跨声速流欧拉方程的二阶高分辨率格式75

6.1 关于曲线坐标系中构造哈顿的TVD格式问题75

6.1.1 关于守恒型方程、守恒型差分格式、格式的单调性及线性与非线性格式问题75

6.1.2 修正通量的五点二阶TVD格式76

6.1.3 曲线坐标系中隐式TVD格式76

6.1.4 关于非齐次双曲型守恒律方程组的问题78

6.2 高分辨率的矢通量分裂--TVD杂交新格式79

6.2.1 矢通量分裂和迎风差分79

6.2.2 杂交新格式80

6.2.3 边界条件82

6.2.4 典型算例82

6.3 隐式LU-TVD杂交新格式83

6.3.1 隐式LU格式84

6.3.2 LU-TVD杂交新格式84

6.3.3 曲型算例85

第七章 求解二维跨声速流的多层网格法87

7.1 求解跨声速流函数方程的FAS型多层网格法87

7.1.1 算？与？的具体表达式89

7.1.2 多层网格法中计算量的计算90

7.1.3 四个典型算例90

7.2 求解欧拉方程组的FAS型多层网格法91

第八章 非结构网格的生成及其在叶栅流场计算中的应用93

8.1 一种非结构网格的生成方法93

8.1.1 二维非结构网格的生成原理93

8.1.2 初始网格的生成94

8.1.3 网格单元的分类94

8.1.4 新增加点位置的确定94

8.1.5 网格尺度分布函数的确定95

8.1.6 网格贴体性能的改进95

8.1.7 新增加点后三角形破坏域的搜索96

8.1.8 粘性O型网格的生成与剖分96

8.2 二维空间中非结构网格生成的典型算例96

8.3 三维空间中四面体非结构网格生成的方法98

8.3.1 基本方法简介98

8.3.2 典型的三维算例98

8.4 一种快速生成五面体非结构网格的方法101

8.4.1 拟S1面上非结构网格的生成技术101

8.4.2 搜索破坏域的堆栈方法102

8.4.3 拟S1面上网格的分区处理103

8.4.4 关于网格点的空间映射104

8.4.5 典型算例104

8.5 绝对坐标系下非结构网格的N-S方程计算108

8.5.1 绝对坐标系下的控制方程组108

8.5.2 离散方程的建立109

8.5.3 无粘通量的计算109

8.5.4 粘性通量的计算110

8.5.5 离散方程求解111

8.5.6 自适应技术112

8.5.7 典型算例113

8.6 非结构网格下恢复函数的构造和一类三阶加权高分辨率格式120

8.6.1 考虑恢复函数后非结构网格流场计算的主要步骤120

8.6.2 二次恢复多项式的一种构造方法及一类三阶加权高分辨率格式121

第九章 三维空间中构造高分辨率和高精度格式的初步研究和应用124

9.1 处理光滑流场的一种构造高阶格式的方法124

9.2 处理流场间断面的限制器方法126

9.3 一种实用的三阶精度高分辨率迎风型杂交格式127

9.3.1 湍流N-S方程组127

9.3.2 有限体积离散及迎风杂交格式128

9.3.3 粘性项处理及四阶紧致差分129

6.3.4 湍流模型及粘性网格设计130

9.3.5 边界条件的提法及数值处理130

9.3.6 典型算例130

9.4 结构网格下恢复函数的三点迎风紧致格式132

9.4.1 一维单个方程133

9.4.2 三维欧拉方程组135

9.4.3 典型算例138

第十章 绝对坐标系下三维涡轮流场欧拉与N-S方程的计算142

10.1 三维欧拉方程的计算142

10.1.1 基本方程及主要符号约定142

10.1.2 通量线化及有限体积离散143

10.1.3 LU型新的杂交格式143

10.1.4 数值通量的计算144

10.2 三维湍流N-S方程组的计算144

10.2.1 三维层流守恒型N-S方程组144

10.2.2 工程计算湍流流场的主要方法145

10.2.3 有限体积离散技术及粘性项的处理技巧146

10.2.4 三维LU-TVD杂交新格式147

10.2.5 曲型算例及讨论148

10.3 跨声速涡轮内复杂三维流场的数值模拟及多重网格方法153

10.3.1 三维计算中的多重网格方法153

10.3.2 有实验结果的曲型算例与涡系分析155

第十一章 相对坐标系下不考虑叶片顶隙流动的三维欧拉与N-S方程组的计算183

11.1 相对坐标系中三维跨声速欧拉流的一个高分辨率显格式183

11.1.1 含源项欧拉方程183

11.1.2 三维问题中的哈顿的修正数值通量计算184

11.1.3 非齐次项的处理和新的限制函数185

11.1.4 主方程离散与推进求解185

11.1.5 典型算例与讨论185

11.2 相对坐标系下结构网格的三维N-S方程计算186

11.2.1 相对坐标系下守恒型N-S方程组的三种积分形式及有限体积离散186

11.2.2 通量的局部线化188

11.2.3 新的通量分裂措施188

11.2.4 隐式差分格式及右端项的三种处理方案189

11.2.5 跨声速压气机转子算例189

11.3 相对坐标系下非结构网格的三维N-S方程计算190

11.3.1 相对坐标系下叶轮机械N-S方程组与定解条件190

11.3.2 适合于跨声速涡轮叶片的湍流模式193

11.3.3 相对坐标系下主方程组的离散与求解196

11.3.4 涡轮静子流场的三维粘性计算203

11.3.5 涡轮转子流场的三维粘性计算205

11.3.6 涡轮级内多排叶片粘性流场的计算208

第十二章 考虑动叶片顶隙流动的跨声速压气机流场三维N-S方程计算216

12.1 网格的生成216

12.1.1 不考虑顶隙时三维压气机或涡流场的网格生成216

12.1.2 考虑顶隙时三维网络的生成方法218

12.2 控制方程组的无量纲化及湍流模式219

12.3 定解条件223

12.4 考虑顶隙流动的单级跨声速压气机转子流场计算及与实验比较224

12.4.1 叶片顶部附近流动分析227

12.4.2 壁面流型分析234

12.4.3 叶道内流动分析235

12.4.4 流动损失分析247

参考文献250