Numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions

The numerical results are presented for the two-dimension viscous turbulent flow of working medium through the transonic compressor cascade under wide range of flow conditions. The mathematical model is constructed on a basis of the system of the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and the two...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2014
Автори:	Папазов, С. В., Яковлев, В. А., Ершов, С. В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Journal of Mechanical Engineering 2014
Теми:	axial compressor airfoil cascade viscous flow numerical simulation numerical Schliren approach осевой компрессор решетка профилей вязкий поток численное моделирование численный шлирен-метод УДК 621.165 533.6 осьовий компресор решітка профілів в’язкий потік чисельне моделювання чисельний шлірен-метод
Онлайн доступ:	https://journals.uran.ua/jme/article/view/35855
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Journal of Mechanical Engineering

Репозиторії

Journal of Mechanical Engineering

id	journalsuranuajme-article-35855
record_format	ojs
spelling	journalsuranuajme-article-358552015-04-01T15:42:23Z Numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions Численное моделирование тече-ния в компрессорной решетке в широком диапазоне режимов обтекания Папазов, С. В. Яковлев, В. А. Ершов, С. В. axial compressor airfoil cascade viscous flow numerical simulation numerical Schliren approach осевой компрессор решетка профилей вязкий поток численное моделирование численный шлирен-метод УДК 621.165 533.6 осьовий компресор решітка профілів в’язкий потік чисельне моделювання чисельний шлірен-метод УДК 621.165 533.6 The numerical results are presented for the two-dimension viscous turbulent flow of working medium through the transonic compressor cascade under wide range of flow conditions. The mathematical model is constructed on a basis of the system of the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and the two-equation differential k-ω SST Menter’s turbulence model supplemented by realisability constraints. The equations are integrated numerically with the implicit ENO scheme of the second order of approximation. The boundary condition treatment modification is used at the exit to improve reliability of flow computations for compressor blade rows. The detailed analysis of flow nature for working and stalling branches of the compressor characteristic is presented using computational data visualization with the Mach number contours and “numerical Schliren” approach. The obtained numerical results are in an agreement with known theoretical ideas about supersonic flows in compressors. It is shown, that for detailed visualization of complex wave flow structure for supersonic flows in compressor cascades it is appropriate to use computational meshes with about and more than 100 000 cells per a tangential section. Приведены результаты численного моделирования двухмерного вязкого турбулентного течения рабочего тела в трансзвуковой компрессорной решетке в широком диапазоне режимов обтекания. Математическая модель построена на основе системы уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу, и двухпараметрической дифференциальной модели турбулентности k-ω SST Ментера, дополненной ограничениями реализуемости. Уравнения численно интегрируются неявной ENO схемой второго порядка аппроксимации. Используется модификация численной реализации граничных условий на выходе, улучшающая надежность расчетов течений в компрессорных лопаточных аппаратах. Представлен подробный анализ физики течения на рабочей и срывной ветвях характеристики компрессора, проведенный с использованием визуализации расчетных данных, которая выполнялась с помощью изолиний чисел Маха и «численного шлирен-метода». Полученные результаты численного моделирования согласуются с известными теоретическими представлениями о сверхзвуковых течениях в компрессорах. Показано, что для детальной визуализации сложной волновой структуры потока при расчете сверхзвуковых течений в компрессорных решетках целесообразно использовать разностные сетки с разрешением порядка 100 000 и более ячеек в тангенциальном сечении. Наведено результати чисельного моделювання двовимірної в’язкої турбулентної течії робочого тіла в трансзвуковій компресорній решітці у широкому діапазоні режимів обтікання. Подано докладний аналіз фізики течії на робочій та зривній гілках характеристики компресора, проведений із використанням візуалізації розрахункових даних, яка виконувалась за допомогою ізоліній чисел Маха та «чисельного шлірен-методу». Journal of Mechanical Engineering Проблемы машиностроения Проблеми машинобудування 2014-12-30 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/35855 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 17 No. 4 (2014); 3-9 Проблемы машиностроения; Том 17 № 4 (2014); 3-9 Проблеми машинобудування; Том 17 № 4 (2014); 3-9 2709-2992 2709-2984 ru https://journals.uran.ua/jme/article/view/35855/36437 Copyright (c) 2015 С. В. Папазов, В. А. Яковлев, С. В. Ершов https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0
institution	Journal of Mechanical Engineering
collection	OJS
language	Russian
topic	axial compressor airfoil cascade viscous flow numerical simulation numerical Schliren approach осевой компрессор решетка профилей вязкий поток численное моделирование численный шлирен-метод УДК 621.165 533.6 осьовий компресор решітка профілів в’язкий потік чисельне моделювання чисельний шлірен-метод УДК 621.165 533.6
spellingShingle	axial compressor airfoil cascade viscous flow numerical simulation numerical Schliren approach осевой компрессор решетка профилей вязкий поток численное моделирование численный шлирен-метод УДК 621.165 533.6 осьовий компресор решітка профілів в’язкий потік чисельне моделювання чисельний шлірен-метод УДК 621.165 533.6 Папазов, С. В. Яковлев, В. А. Ершов, С. В. Numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions
topic_facet	axial compressor airfoil cascade viscous flow numerical simulation numerical Schliren approach осевой компрессор решетка профилей вязкий поток численное моделирование численный шлирен-метод УДК 621.165 533.6 осьовий компресор решітка профілів в’язкий потік чисельне моделювання чисельний шлірен-метод УДК 621.165 533.6
format	Article
author	Папазов, С. В. Яковлев, В. А. Ершов, С. В.
author_facet	Папазов, С. В. Яковлев, В. А. Ершов, С. В.
author_sort	Папазов, С. В.
title	Numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions
title_short	Numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions
title_full	Numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions
title_fullStr	Numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions
title_full_unstemmed	Numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions
title_sort	numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions
title_alt	Численное моделирование тече-ния в компрессорной решетке в широком диапазоне режимов обтекания
description	The numerical results are presented for the two-dimension viscous turbulent flow of working medium through the transonic compressor cascade under wide range of flow conditions. The mathematical model is constructed on a basis of the system of the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and the two-equation differential k-ω SST Menter’s turbulence model supplemented by realisability constraints. The equations are integrated numerically with the implicit ENO scheme of the second order of approximation. The boundary condition treatment modification is used at the exit to improve reliability of flow computations for compressor blade rows. The detailed analysis of flow nature for working and stalling branches of the compressor characteristic is presented using computational data visualization with the Mach number contours and “numerical Schliren” approach. The obtained numerical results are in an agreement with known theoretical ideas about supersonic flows in compressors. It is shown, that for detailed visualization of complex wave flow structure for supersonic flows in compressor cascades it is appropriate to use computational meshes with about and more than 100 000 cells per a tangential section.
publisher	Journal of Mechanical Engineering
publishDate	2014
url	https://journals.uran.ua/jme/article/view/35855
work_keys_str_mv	AT papazovsv numericalsimulationofflowinacompressorcascadeunderwiderangeofflowconditions AT âkovlevva numericalsimulationofflowinacompressorcascadeunderwiderangeofflowconditions AT eršovsv numericalsimulationofflowinacompressorcascadeunderwiderangeofflowconditions AT papazovsv čislennoemodelirovanietečeniâvkompressornojrešetkevširokomdiapazonerežimovobtekaniâ AT âkovlevva čislennoemodelirovanietečeniâvkompressornojrešetkevširokomdiapazonerežimovobtekaniâ AT eršovsv čislennoemodelirovanietečeniâvkompressornojrešetkevširokomdiapazonerežimovobtekaniâ
first_indexed	2024-06-01T14:42:36Z
last_indexed	2024-06-01T14:42:36Z
_version_	1800670236666494976

Numerical simulation of flow in a compressor cascade under wide range of flow conditions

Репозиторії

Схожі ресурси