边界元法在燃气涡轮叶栅气热耦合计算中的应用

摘要：

本文将边界元法引入燃气涡轮的气热耦合计算中，耦合有限差分法和边界元法对某气冷燃气涡轮叶栅热环境进行耦合分析。流体部分计算代码(HIT-NS Code) 采用有限差分方法求解Navier-Stokes方程。固体部分计算代码(3D-BEM Code) 应用边界元法求解固体区域热传导方程。文中应用解析解和商业软件Fluent 对边界元程序进行准确性验证，边界元法的计算结果与解析解以及商业软件模拟结果非常的一致。不同于其它计算方法，边界元法避免了计算域的网格生成工作，节省了数值模拟的前处理和求解时间。另外，边界元法引用了问题的基本解，具有解析与离散相结合的特点，计算精度高。应用边界元法耦合计算的结果与实验数据较为接近，说明采用边界元法的气热耦合程序计算结果更接近于叶栅内真实的热环境。另外，本文应用商业软件CFX 11.0 对实验叶栅进行三维数值模拟，不同的湍流模型所得的计算结果不同，讨论了不同湍流模型对涡轮叶栅热环境准确性计算的影响。

关键词： 气热耦合 边界元法 有限差分法 燃气涡轮 湍流模型

作者: 王振峰 颜培刚 黄洪雁 韩万金

作者单位: 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院458 信箱,哈尔滨,150001

会议类型: 国内会议

会议名称: 中国工程热物理学会2008年热机气动热力学与流体机械学术会议

会议地点: 天津

会议语种:中文

在线出版日期: 2008-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）