基于DES方法畸变条件下叶栅分离涡的非定常数值研究

摘要

以NACA65-(12)10为研究对象,采用分离涡数值模拟方法(Detached Eddy Simulation,DES),通过与均匀来流工况不同攻角下叶栅流场对比,研究畸变条件下叶栅分离涡非定常涡系结构及其传播形态,探究旋涡脱落形态、频率与畸变条件的关系,研究表明:均匀进气条件下,随着来流攻角的增大,流场呈现“定常-对涡脱落-叶背分离涡脱落”的变化趋势;与均匀来流不同,畸变条件下,随着时间推进,来流条件发生变化,流场呈现“尾迹细长-对涡脱落/叶背分离涡脱落-尾迹细长”的变化情况,流场分离涡相对于均匀进气条件掺混加剧,破碎加快.均匀来流下叶背分离点位置是影响旋涡脱落频率的重要影响因素,来流攻角越大,分离点越靠近叶片前缘,旋涡脱落频率越小,而畸变条件下来流条件变化频率决定了叶背旋涡脱落频率.均匀来流下叶栅叶背大分离流动会引起叶片表面气动力脉动,而畸变来流下畸变条件和叶栅叶背分离区共同作用,大大增大了叶片气动力脉动幅值,并且进气条件变化频率决定叶片气动力脉动频率.