УДК 532.6
А. Н. А к с е н о в, А. Б. Ш а б а р о в
ДЕМПФИРОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА
ТУРБУЛЕНТНОЙ ВЯЗКОСТИ ПРИ РАСЧЕТЕ
ТЕЧЕНИЙ В ОСЕВЫХ ТРАНСЗВУКОВЫХ
КОМПРЕССОРАХ
Приведены результаты моделирования течения в трансзвуковом
осевом компрессоре НАСА Rotor 37 с помощью
k
−
ε
-модели турбу-
лентности и сравнение расчетных распределений степени повы-
шения полного давления и полной температуры с эксперименталь-
ными данными. Для повышения точности моделирования предла-
гается демпфирование турбулентной вязкости в зависимости от
отношения генерации турбулентной энергии к скорости ее дисси-
пации.
E-mail:
;
Ключевые слова
:
трансзвуковые компрессоры, численное моделиро-
вание, неравновесная турбулентность, демпфирование турбулентной
вязкости.
Результаты численного моделирования течений в проточной части
высоконагруженных осевых компрессоров значительно отличаются от
экспериментальных данных (в пределах 4% по интегральным харак-
теристикам). Во многом указанное отклонение обусловлено расчетом
турбулентных характеристик, поэтому совершенствование моделей те-
чения — актуальная задача.
Трансзвуковой осевой компрессор НАСА Rotor 37 (рис. 1) характе-
ризуется степенью повышения полного давления
π
∗
k
= 2
,
056
и адиаба-
тическим КПД
η
ad
= 87
,
6
% (при массовом расходе воздуха 20,74 кг/с).
Лопатки компрессора изготовлены из мартенситно-стареющей стали
maraging 200, обладающей высоким сопротивлением малым пластиче-
ским деформациям, коррозионной стойкостью и размерной стабиль-
ностью. Выбор данного компрессора в качестве объекта исследова-
ния обусловлен доступностью экспериментальных данных [1]–[3] и
Рис. 1. Проточная часть компрессора Rotor 37
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 2
31
