Численные методы моделирования и оптимизации в гидродинамике турбомашин

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.б
Глава 1. Метод численного решения трехмерных задач
ДИНАМИКИ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ.
1Л. Математические модели
1Л Л. Обобщенная форма записи основных уравнений
1Л.2. Модели турбулентности.
1 Л.З. Законы подобия и приведенные величины
1 Л.4. Краевые условия и сегментация области
1 Л.5. Постановки задачи численного моделирования течений
в турбомашинах.
1.2. Метод решения основных уравнений.
1.2.1. Метод искусственной сжимаемости
1.2.2. Неявная конечнообъемная аппроксимация модифицированных уравнений
1.2.3. Линеаризация.
1.2.4. Метод Шфакторизации решения линеаризованной системы уравнений.
1.2.5. Свойства метода
1.2.6. Численная реализация краевых условий
1.2.7. Выбор коэффициента искусственной сжимаемости 3.
1.3. Метод решения уравнений моделей турбулентности
1.3.1. Обобщенная запись замыкающих уравнений
1.3.2. Дискретизация уравнений.
1.3.3. Определение разностных потоков
1.3.4. Аппроксимация источникового члена Я.
1.3.5. Линеаризация
1.3.6. Метод Шфакторизации решения линеаризованного уравнения
1.3.7. Метод решения уравнений двухслойной кг модели турбулентности.
1.3.8. Численная реализация метода пристеночных функций
Глава 2. Геометрическая поддержка численного анализа
ТЕЧЕНИЙ.
2.1. Геометрическое моделирование элементов проточного тракта
турбомашин.
2.1.1. Восстановление поверхности по регулярному набору
сечений.
2.1.2. Восстановление поверхности по набору сечений в
общем случае.
2.2. Методика построения сеток
2.3. Обмен данными между сегментами.
Глава 3. Верификация метода расчета течений несжимаемой
жидкости
3.1. Обтекание пластины вязким ламинарным потоком жидкости
3.1.1. Продольное обтекание неподвижной пластины
3.1.2. Течение около пластины, внезапно приведенной в движение
3.2. Турбулентное течение в плоском канале
3.2.1. к 8 модели и с демпфирующими функциями для низких чисел Рейнольдса.
3.2.2. Двухслойная кг модель.
3.3. Турбулентное течение в плоском канале за обратным уступом
3.4. Обтекание кругового цилиндра.
3.4.1. Невязкое обтекание цилиндра
3.4.2. Вязкое стационарное обтекание цилиндра.
3.4.3. Вязкое нестационарное обтекание цилиндра.
3.5. О взаимосвязи между классическими моделями идеальной жидкости и численной моделью, построенной на основе уравнений Эйлера
3.6. Обтекание плоского крылового профиля идеальной жидкостью
под углами атаки
3.7. Вязкое ламинарное течение в изогнутом на канале
квадратного сечения.
3.8. Вязкое ламинарное течение в круглой трубе, изогнутой на .
3.9. Моделирование вихревых структур в замкнутой
цилиндрической банке
Глава 4. Моделирование течений в турбомашинах.
4.1. Течение в радиальноосевой гидротурбине.
4.1.1. Расчеты течения в рабочем колесе.
4.1.2. Расчеты течения в отсасывающей трубе.
4.1.3. Совместные расчеты направляющего аппарата, рабочего колеса и отсасывающей трубы в циклической постановке.
4.1.4. Совместный расчет течения в спиральной камере, направляющем аппарате, рабочем колесе и
отсасывающей трубе в полной постановке в приближении замороженного колеса
4.1.5. Расчет течения в полной нестационарной постановке
4.1.6. Моделирование вихревого жгута методом крупных вихрей.
4.2. Течение в поворотнолопастной гидротурбине.
4.2.1. Расчет течения во всем проточном тракте Волжской ГЭС в приближении замороженного колеса и уравнений Эйлера.
4.2.2. Моделирование зазоров
4.3. Течение в питательном насосе.
4.3.1. Сегментация области течения и организация расчета
4.3.2. Рассчитанные режимы течения и анализируемые характеристики насоса.
4.3.3. Результаты расчетов
Глава 5. Оптимизация формы лопасти гидротурбины
5.1. Общее описание алгоритма одноцелевой оптимизации
5.1.1. Постановка задачи
5.1.2. Схема решения
5.2. Параметризация лопасти.
5.3. Ограничения.
5.3.1. Ограничение на напор.
5.3.2. Кавитационное ограничение
5.4. Целевые функционалы.
5.4.1. кинетическая энергия в выходном сечении рабочего
5.4.2. 2 относительный размер области кавитации
5.4.3. 3 отклонение линий тока от осесимметричного потока
5.5. Алгоритмы поиска минимума функционала.
5.5.1. Постановка оптимизационной задачи
5.5.2. Детерминированный алгоритм ПОИСК.
5.5.3. Стохастический алгоритм i i .
5.5.4. Методическое исследование оптимизационных алгоритмов
5.6. Результаты расчетов одноцелевой оптимизации.
5.7. Многоцелевая оптимизация МО формы лопасти
гидротурбины
5.7.1. Описание алгоритма многоцелевой оптимизации
5.7.2. Тестовые расчеты.
5.8. Результаты расчетов многоцелевой оптимизации.
5.8.1. Двухцелевая оптимизация
5.8.2. Трехцелевая оптимизация
Заключение
Список ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ