卡门涡脱流的CFD模拟

• 作者: PhD student Φyvind 冉红娟（译） 吴新润（校）
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 卡门涡 脱流 模拟
• 年，卷（期）: 2006,（2）
• 页码范围: 75-78
• 页数: 4页
• 分类号: TV675

摘要

预估叶片出水边的涡旋脱流频率的经验公式是基于斯特拉哈数以及发表于二十世纪五六十年代论文上的大量实验结果。通过这些试验总结了一些公式，通常还将其用于固定导叶、活动导叶以及转轮（叶轮）叶片出水边几何形状的具体设计。在Φyvind Antonsen的硕士论文中，作者对具有不同几何形状出水边的平板进行二维和三维的CFD模拟。这篇文章简要叙述了他在硕士学习中所作的数值模拟工作，并且将结果和以前的试验进行了比较。这篇文章的目的是判定是否能根据CFD模拟来预测这些涡流的频率和振幅。通过和以前发表的数据进行比较，似乎表明即便是二维模拟也可以较好地预测频率。考虑到三维模拟在时间方面需要更多的计算工作，这个结论本身就是一个很有趣的结果。大多数试验针对有翼型出水边的平板。但本次模拟计算不仅在平板上进行，并且也在实际的固定导叶上进行，结果略微有些不同。这些计算频率和文献【2】中给出的带有微小调整的试验公式吻合得非常好。至于振幅，模拟结果就难以解释了。原本希望振幅也像频率一样可以找到一些类似的经验公式。但正如我们所知道的，很少有作者能这样成功地处理振幅。一般的处理方法是在设计叶片出水边时都假定高频率对应有低振幅。这就暗含着一种假设，即脉动中持续的能量与频率无关。通过量纲分析，这篇文章提出了一种对试验结果进行调查研究的建议，为解决该问题提供了帮助。