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在质量流量较小的运行工况下,离心压气机各部件中会出现不稳定的流动现象,例如失速和喘振。这些现象严重限制了离心压气机安全稳定工作的流量范围;同时也为变工况运行埋下了隐患;严重时甚至会酿成机毁人亡的惨剧。为了杜绝以上情况的发生,增强离心压气机运行的安全性和可靠性,有必要对小流量下出现的不稳定现象进行深入的研究。本文对CFD数值模拟方法获得的无叶扩压器和蜗壳内的流场数据结果进行了POD和DMD模态分解。获得了不同质量流量下,两部件内复杂流场中占据高能量比的大尺度结构的模态,进而对流场的非定常特性进行了分析,分析结果对研究研究不稳定现象提供了进一步的数据支持。本文具体内容如下:1.采用CFD数值模拟方法对霍尼韦尔公司GT70离心压气机进行了网格划分和数值计算。其中在出气管出口处使用动网格技术模拟了几何节流阀结构。2.给出了CFD数值模拟的结果,包括:整机的特性曲线、监控点的频谱分析;1.8kg/s设计工况、1.4kg/s不稳定工况和1.0kg/s喘振工况下无叶扩压器和蜗壳内不同观察视角下的原始流场,并作出了初步的分析研究。3.采用POD和DMD方法对1.8kg/s设计工况下无叶扩压内的流场数据进行了模态分解,成功捕捉到了复杂流场中占据高能量比的大尺度结构:平均流场、Jet-Wake结构。同时比较了两种模态分解方法对流场结构的分辨精确度以及提供的信息量。4.采用DMD方法对1.4kg/s不稳定工况下无叶扩压器和蜗壳内的流场进行模态分解。成功分辨到了不稳定工况下两个部件中的大尺度结构:平均流场、Jet-Wake结构和不稳定流动结构。其中,对无叶扩压器进行了六等分并成功获得了各部分的DMD分解结果。5.对1.4kg/s不稳定工况和1.0kg/s喘振工况下DMD分解得到的失速模态进行单模态重构,直观清晰的呈现无叶扩压器和蜗壳内不稳定流动结构的发展传播形式。