燃气轮机空气动力学：后处理

在涡轮机研究中，整个叶片气道中的流场分析需要高级后处理方法。

由于叶片气道内的流体特性十分复杂，可视化域（例如相对于域边界表面进行参数定位的等值面，或作为流体域内不同阶段的平均表面和分布）的参数表示中的数据通常会较方便。参数化表示支持一致且可重复的后处理流程，即使具有不同的几何。

本教程所采用的几何旨在表示一个简化的涡轮级（总温和总压力分别为 700 K 和 50000 Pa）。流体沿 z 轴以轴向进入网格，初始速度和静态温度分别为 50 m/s 和 500 K。由于与叶片的相互作用以及定子和转子的曲率，流体在该阶段中冷却。

要在 Simcenter STAR-CCM+ 中为此建模，需要启用流体物理连续体。流体物理连续体中所包含的模型是完全定义理想气体的稳态湍流所需的模型，可使用 SST (Menter) K-Omega 湍流模型和理想气体模型进行这一定义。要确保同时求解质量、动量和能量连续性方程，还应启用耦合流体和耦合能量模型，并将相应的耦合隐式求解器设置为默认值。在物理连续体中，定义初始流体条件以开始模拟进程。

为定义问题的边界条件，可创建两个流体区域（Row 01 用于定子，Row 02 用于转子）。定义定子入口处的总温、总压力和液流角，同时定义转子压力出口处的静态温度。除混合平面和周期交界面之外，其余边界全部定义为壁面边界。

为链接这两个区域，定义了三个单独的交界面。定子区域上下表面的周期内部界面、行之间的隐式混合平面交界面以及转子区域上下表面的周期内部界面。周期交界面允许仅使用一个叶片通道模拟涡轮机中的一排叶片。周期交界面通过恒定旋转将数据从上表面映射到下表面来实现此功能。混合平面界面可使用周向平均跨交界面传输守恒量，其中已考虑了两个区域的节距差。