介绍了叶轮机械内部流场数值模拟的发展历史,并分别介绍了无粘性流、准粘性流、完全粘性流三个模拟阶段中各种数值模拟方法的原理、特点及应用.对今后叶轮机械内流数值模拟在湍流模式、优化设计、计算网络产生和并行处理等方面的发展作了展望.

某大型风洞试验气体温度高、流量大,对真空排气设备要求高,传统风洞用真空排气设备无法满足要求,为达到减小规模、降低成本的目的,首次将大排量、高转速离心真空泵应用于风洞试验设备。本文根据风洞试验排气要求,对离心真空泵的气动结构进行了设计。利用三维数值模拟软件对离心真空泵内部流动情况进行了模拟分析,为了充分考虑离心真空泵内部流动的非对称性,对离心真空泵转子的气体流动特性进行了全通道模拟分析。结果表明,设计出的离心泵流量、极限真空度等各项指标均达到设计要求,并在试验台测试和风洞实测中得到性能验证,较好的完成风洞试验的真空排气保障工作,离心真空泵的设计和应用取得圆满成功。

以混流式核主泵水力模型为研究对象，基于三维不可压缩流体的N-S方程和RNGk-ε湍流模型，采用流体计算软件ANSYS-Fluent对不同工况下的混流式核主泵水力模型的三维湍流流场进行数值模拟。通过分析不同特征面上的流动状态，构建该泵内的典型时均流谱，为性能优化及内部流动控制提供参考。计算结果表明：高涡量区域主要分布在固体壁面、径向导叶流道以及球型压水室内出液管附近；靠近出液管附近存在旋涡，导致流动损失增加，但随着流量减小，此处的流动情况趋于稳定，旋涡减弱甚至消失；靠近球型压水室出液管段的旋涡及其相近的径向导叶流道内的复杂流动情况与球型压水室出液管的位置有一定关系，因此减小出液管附近的流动损失，对实现混流式核主泵流动控制具有重要意义。