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可选基于势流理论的子午流可视化。子午流计算结果可使用图表右上角的按钮显示。
可通过相应菜单配置显示(所有选项可组合)。

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网格 每次子午轮廓更改后,都会计算新的计算网格。 在入口和出口添加延伸段,以便于设置边界条件。
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流线 子午流线(流函数值恒定的线) 相邻流线间质量流量分数相等 |
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等值线 恒定子午速度 c 的等值线m |
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表面 恒定子午速度 c 的等值面m (缩放比例显示在图表下方) |
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矢量 子午速度 c 的矢量m |
叶片修正 若激活,则在流计算中考虑叶片厚度的阻塞效应。 |
在子午面内,将求解流函数 ψ 的方程。对于不可压缩流体,该方程在柱坐标系 (z, r) 中为:
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对于可压缩流体,方程形式为:
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其中 a 为声速,定义为:
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轮毂和轮盖代表流线,而在入口和出口处则选择特定的流函数分布。这是根据由全局设置.
该方程采用有限差分法(FDM)在计算网格上求解,该网格通过椭圆网格生成法生成。关于所用计算技术的更多信息,请参考例如Anderson 等人.
子午速度分量可通过轴向速度分量计算:
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通过径向速度分量计算:
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其中:
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rR和 ρR分别为参考半径和参考密度。对于不可压缩流体,密度在整个流场中恒定,方程中的相应项被忽略。
由于基于势流理论,给出的解仅为真实子午流的粗略估计。需注意,摩擦以及轮毂和轮盖处的无滑移边界条件均未考虑。对于详细的流分析,必须使用CFD技术求解完整的纳维-斯托克斯方程组。此外,所实现的求解方案(FDM)可能并非总能找到设计点和子午轮廓每种组合的解。
若求解域半径接近零,则会出现奇点。此时,这些位置可能在子午速度等值线中产生一些伪影。
对于可压缩流体,整个流场中的流动状态必须远离跨声速条件,否则方程将无解。