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[求助]几个问题请高手解答一下

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发表于 2004-12-18 14:18:42 | 显示全部楼层 |阅读模式

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用Nuemca做了几个蒸汽透平的计算,收敛的都很好,流量与已知的结果相差也不是很大,但是效率却有些不对头。尤其是级效率,八级透平,后面三级的效率越来越高,竟然超过了1;另一个六级透平也是。我工质用的是实际水蒸气,计算效率的时候按照理想气体来算的,后来查水蒸气表,出现同样的情况。请问出现这种情况,一般影响因素有哪些?
另外,还有如下几个问题:
1. 在选择湍流模型时,根据雷诺数高低选择不同的湍流模型。请问一般情况下雷诺数多大算是高雷诺数?
2. 用Autogrid做网格时,端壁和叶片表面的第一层网格尺寸手册上建议按照y+的一个公式计算,但是当初做的时候因为比较着急要结果,一时有没有查到水蒸气的湍流粘度,就给了0.01,不知道是否恰当,不过网格质量都还不错。现在想问的是这个第一层网格的尺寸除了对网格质量有影响外,对计算是否有很大影响,即:如果ywall选择的不对,即使作出的网格质量不错,计算可能也会导致结果有偏差呢?这个东西究竟对计算有多大影响?手册上说它是一个很重要的参数。
3. 在Fine的设定中,选择S-A模型,手册中说对于这个模型,湍流粘度是个很重要的参数,因为当时没有查到水蒸气的湍流粘度,所以用的是它默认的0.0001,不知道有多大误差。那么这个湍流粘度究竟对计算结果有多大影响?
4. 在Fluent的计算中一般不直接给出湍流粘度,而是给出水压直径等参数,由软件自己计算。因此也没有关心过湍流粘度这个参数。如果大侠知道水蒸气的湍流粘度的话,请告诉一下,并请问在哪里可以查到。如果可能的话,可以推荐一本书让我学习学习。
望各位大侠不吝赐教!谢谢!
发表于 2004-12-20 17:50:14 | 显示全部楼层

[求助]几个问题请高手解答一下

totoro在多级蒸汽透平的计算中应该是花了一些功夫。关于所提的几个问题:
1. 关于八级透平及六级透平的效率问题
    效率大于1物理上当然是不可能的。但基于你目前的计算,我觉得问题可能出在工质上。FINE中内嵌的工质中包含的水蒸汽有三种(Perfect Gas, Real Gas, Steam-Table), 对于Perfect Gas无需多说,使用气体状态方程,在过热蒸汽区可以近似代替水蒸汽计算。而Real Gas则是比Perfect Gas定义更详细的一种,气Cp/Gam等值是按照Profile来给定的,比较准确,但是使用时请务必注意:它所提供的Cp/Gam的Profile值是有上下界的,实际上Real Gas无法应用到湿蒸汽区域。如果你现在计算的六级或者八级透平末几级已进入湿蒸汽区,则REAL GAS所得到的计算结果是不正确的。如果使用REAL GAS计算湿蒸汽区的流动,则导致流动效率大于1是完全有可能的。对于这种情况,只能按照Steam-Table的属性来计算(嵌真实水蒸汽性质表,需要Condensable Fluid模块)。另外,我不知你目前用的FINE版本是多少,FINE61_3-FINE61_4中对于Steam Table的计算时存在一个BUG,已经在FINE62_1中修正。
当然,也可能存在其它方面的(比如计算设定方面)的问题,因此,我非常欢迎你来尤迈克(北京)公司一起讨论你的算例,希望能够给你提供帮助。
2. 湍流模型的选择依据并非是雷诺数的大小,在FINE手册上,给出了不同的湍流模型的适用范围。事实上,在透平中,主流区都是高雷诺数的,但边界层中的流动则是低雷诺数的。请务必记住:低雷诺数模型并非仅仅使用于低雷诺数的流动,事实上,低雷诺数模型是高雷诺数模型(如标准K-E模型)的改进,它除了可以处理主流区的高雷诺数湍流流动特性之外,还可以对边界层中的低速流动进行更精确的处理,而高雷诺数模型则一般采用壁面函数法,这就是高雷诺数模型和低雷诺数模型的区别。
3. Y+的取值。对于不同的湍流模型,所要求的第一层网格的尺度是不同的。例如,试想如果采用低雷诺数模型来模拟边界层中的流动信息,而第一层网格却位于边界层之外,那么如何来模拟边界层流动?这个网格则本身就是有问题的。Ywall的值对结果是有影响的,而且这个影响是很客观的(湍流场、气流角等);
4. 对于SA模型,进口湍流粘度是预估的,对于内流,值一般取为运动粘性系数的1-5倍之间。
5. 事实上,无论对于什么软件,如果采用两方程模型,都无法准确给出进口湍流耗散率e的值,给出水力半径也好,直接给定e也好,都是近似预估。需要用户根据最终结果去分析最终的湍流场是否是合理的(例如涡粘性的分布,k/e的分布等)
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