渦輪葉片冷卻分析案例

      比利時的CENAERO研究中心采用MpCCI聯合對渦輪葉片的冷卻系統進行了仿真。其中固體傳熱計算采用Abaqus,內部流場計算采用它自己開發的三維流體求解器Argo,外部流場計算采用渦輪機械專用軟件elsA。

           QQ截圖20150807140233.png

      葉片的結構模型采用四面體二次單元463,000個,外部流體單元大約320萬,由8個處理器進行計算 ,冷卻通道流體單元大約630萬。

經過70次交換,得到了穩態的溫度場分布。

             QQ截圖20150807140314.png

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      在葉片附近的流場溫度分布顯示出一個V型的冷卻區域,這是由葉片和冷卻壁附近的二次流的相互作用而產生的,參見下圖。

              QQ截圖20150807140507.png

     結論:考慮流固耦合情況下,固體和流體界面之間的熱流和溫度是未知的,熱邊界條件是經過流體和固體反復迭代達到熱平衡時的熱流和溫度條件,通常會使計算精度提高10%。

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