陈 刚, 伊进宝, 师海潮



基于ANSYS CFX的鱼雷涡轮机通流流场及性能计算方法

陈 刚1, 伊进宝2, 师海潮2

(1. 海军装备部驻西安地区军事代表局, 陕西 西安, 710054; 2. 中国船舶重工集团公司第705研究所, 陕西 西安, 710075)

运用计算流体力学(CFD)软件ANSYS CFX对鱼雷涡轮机通流部分流场及性能进行了数值计算, 介绍了CFD技术应用到鱼雷燃气涡轮机通流设计中的一般步骤, 旨在提供一种燃气涡轮机通流部分流场及性能的预测方法, 探索CFD技术在鱼雷燃气涡轮机动力系统设计中的应用途径。研究结果表明, 利用CFD技术计算鱼雷燃气涡轮机通流流场, 预测通流气动性能与试验数据吻合较好。本文的研究成果对鱼雷涡轮机工程研制具有一定的参考价值。

鱼雷涡轮机; ANSYS CFX; 数值仿真

0 引言

随着计算机技术的飞速发展和计算方法的不断完善, 数值仿真作为一种获得鱼雷涡轮机内部复杂流动细节的手段体现出其有效性和优越性, 为研究者们分析涡轮机内部精细流场结构提供了一个强有力的工具。

目前, 在大多数研究机构中, 已把通过计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)技术来优化涡轮机设计作为一个必不可少的手段, CFD已经进入燃气涡轮机气动热力学每个领域, 在流场分析、气动热力学设计、性能分析、发现和验证新的流动现象等方面均发挥着重要作用。使用经过技术验证的全3D粘性流场数值计算软件, 不仅推动了燃气涡轮机气动热力学自身的迅速发展, 而且促进了燃气涡轮机研制的革命性变化, 使其逐渐摆脱了耗资多、周期长、风险大、主要依靠完备实验数据库的传统设计方法, 开始向“预测设计”过渡, 从而使先进涡轮机的研制周期大大缩短[1]。……