非绝热单孔容腔瞬态响应的零维建模

摘要：

针对换热情况下理想绝热单孔容腔模型瞬态响应预测误差大的现状,提出一种考虑换热对容腔瞬态响应影响的非绝热单孔容腔零维瞬态建模方法.通过研究影响气体与容腔壁面换热的因素,采用量纲分析推导了与换热相关的特征数方程,利用CFD数值模拟确定特征数方程的具体函数形式,显示表达了绝热单孔容腔模型未考虑的换热项,建立了非绝热单孔容腔零维瞬态模型.通过与数值模拟进行对比分析,结果表明:非绝热单孔容腔零维瞬态模型与CFD数值模拟计算的压力和温度的响应规律吻合很好,最大相对误差不超过0.8%,验证了模型的准确性和建模方法的可行性;绝热单孔容腔零维瞬态模型计算结果较CFD数值模拟结果的最大相对误差达6%,表明非绝热模型较绝热模型能够更精确地反映容腔真实响应规律.此外,非绝热单孔容腔零维瞬态模型与CFD数值模拟相比,在1%的精度水平下,降低了3个维度,也大幅降低了单孔容腔瞬态响应模拟的计算量,可以有效地支撑航空发动机空气系统中的容腔高精度建模.

关键词：容腔、非绝热、瞬态响应、零维模型、换热

所属期刊栏目：44

分类号：V231.1(航空发动机（推进系统）)

在线出版日期：2018-03-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：215-222