12 / 14
как распределение углов по результатам измерений является криво-
линейным. Расхождение в значениях улов для корневой и перифе-
рийной частей составляет
σ
= 3
,
7
. . .
38
,
8
%, а для средней части
σ
= 8
,
8
. . .
16
,
6
%. Для SST-модели и для (SSTGTM)-модели харак-
теристики выходных углов из ПНА накладываются практически друг
на друга и образуют одну линию. Как и в случае с (
k
−
ε
)-моделью
форма кривой не зависит от количества ячеек. Для этих двух моде-
лей погрешность результатов составляет в корневой и периферийной
частях
σ
= 7
,
4
. . .
8
,
6
%, а в средней части
σ
= 0
,
5
. . .
20
,
4
%.
Таблица 5
Расхождение расчетных и экспериментальных данных, полученных
при анализе рис. 4,
б
Количество
ячеек
Расхождение
Модели турбулентности
k
−
ε
SST SST GTM
250 000 . . .
. . . 1 000 000
Концевые участ-
ки кривой
σ
= 3
,
7
. . .
38
,
8
%
σ
= 7
,
4
. . .
8
,
6
%
Средние участ-
ки кривой
σ
= 8
,
8
. . .
16
,
6
%
σ
= 0
,
5
. . .
20
,
4
%
Заключение.
Проведена верификация расчетной модели ступени
осевого компрессора К-50-1 в программном комплексе ANSYS CFX.
Из анализа результатов, отображенных на графиках (см. рис. 2, 4) мож-
но сделать следующие выводы.
1. Для получения оценочных результатов характеристик осевых
компрессоров возможно использование (
k
−
ε
)-модели турбулентности
с 250 000 ячеек на венец.
2. Наиболее точные показания выходных углов дает SST-модель
турбулентности с пристеночной функцией Gamma Theta Model.
3. Наиболее точные результаты интегральных характеристик дает
SST-модель турбулентности с пристеночной функцией Gamma Theta
Model.
4. Уточненные результаты расчетов ступени рекомендуется полу-
чать на низкорейнольдсовых моделях турбулентности с более 500 000
ячеек на венец.
5. Время расчета ступени с использованием (
k
−
ε
)-модели турбу-
лентности при том же количестве ячеек меньше на 40% по сравнению
с SST-моделью.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Аэродинамический
расчет и оптимальное проектирование проточной ча-
сти турбомашин / А.В. Бойко, Ю.Н. Говорущенко, С.В. Ершов, А.В. Русанов,
С.Д. Северин. Харьков: ХПИ, 2002. 356 c.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 1 65