任晓栋
- 作品数：14 被引量：27H指数：3
- 供职机构：清华大学机械工程学院热科学与动力工程教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：理学动力工程及工程热物理航空宇航科学技术交通运输工程更多>>
- 适用于间断Galerkin方法的限制器研究
- 2012年
- 开发了一种适用于高精度间断Galerkin方法的斜率(多项式系数)限制器。与现有的斜率限制器不同,该限制器实施过程不考虑网格单元类型(三角形或四边形),通过全微分方法构造新的多项式系数,因此,该限制器能够适用于各种类型网格———结构化网格、具有单一单元的非结构化网格和具有混合单元的非结构化网格。由于该限制器能够方便地应用于具有混合单元的非结构化网格,因此,本文使用的程序能够方便地求解具有复杂几何结构的流动问题。本文利用一些典型算例对其性能进行了验证,表明该限制器适用于不同类型的网格单元,能够在光滑解区保证高的精度,并能够在间断区抑制非物理振荡。
- 任晓栋顾春伟
- 关键词：间断GALERKIN方法非结构化网格可压缩流动
- 基于间断有限元方法的紧致限制器研究被引量：1
- 2013年
- 高精度数值方法在求解对流-扩散问题时一般会在解的间断处引入非物理数值振荡并导致求解不稳定。为了抑制间断解附近的非物理振荡,本文开发了一种适用于任意网格的紧致限制器。该限制器通过局部线性重构估计数值解的局部最大值和最小值,并将单元节点值限制在该范围内,抑制非物理振荡并保证数值稳定性。通过现今常用的分层限制思想,可将该限制器推广到任意高次多项式近似情况。文中基于间断有限元方法对该限制器进行了阐述,并通过一些典型算例对该限制器进行了验证,结果表明,该限制器具有紧致、保持空间精度和有效抑制非物理振荡的优点。
- 任晓栋顾春伟
- 关键词：间断有限元紧致限制器非结构网格
- 基于非结构网格间断有限元方法在可压缩流体中的应用
- 2012年
- 本文开发了一套基于非结构网格的间断有限元方法(DG)程序,并对与单元形状无关的斜率限制器进行了研究。此程序支持多种网格类型,能够方便应用于具有混合单元的非结构网格,具有处理复杂几何结构的能力,为研究叶轮机械内部复杂流动现象提供了有效的研究工具。本文利用该程序对若干典型无黏和黏性问题进行数值模拟,结果表明,该程序具有较高的可信度,能够处理具有混合单元的非结构网格,并给出良好的数值模拟结果。
- 任晓栋顾春伟
- 关键词：间断有限元可压缩流动
- 1.5级跨音压气机时序效应的研究
- 本文以即将建设的1.5 级跨音压气机试验台所使用的压气机为研究对象，利用NUMECA 软件对静叶-出口导叶和入口导叶-静叶时序效应以及静叶-出口导叶轴向间隙对最佳时序位置的影响进行了研究。研究表明：静叶与出口导叶间存在一...
- 任晓栋顾春伟
- 关键词：燃气轮机跨音压气机尾迹
- 文献传递
- 1.5级跨声压气机中时序效应的研究被引量：10
- 2010年
- 以在建中的1.5级跨声压气机试验台所使用的压气机为研究对象,利用计算流体力学方法对其内部时序效应进行了研究.研究表明:静叶尾迹与出口导叶边界层中低能流体发生掺混时,掺混损失小,压气机效率高;静叶尾迹与出口导叶主流区中的高能流体掺混时,掺混损失大,压气机效率低,且最高效率与最低效率相差约0.4%;入口导叶与静叶间时序效应不明显.此外,得出了静叶-出口导叶轴向间隙与静叶-出口导叶间最佳时序位置的关系曲线.
- 任晓栋顾春伟
- 关键词：非定常尾迹掺混
- 基于流网分析的通流计算冷却模型
- 2018年
- 伴随着复合冷却技术的广泛应用,冷却透平中主流流动和传热过程的复杂耦合现象日趋显著,有必要在初步气动设计阶段充分考虑冷却对主流气动布局的影响。本文基于流网分析提出了适用于气热耦合通流方法的冷却模型,该模型可针对透平叶片进行快速流热分析,并结合主流气动参数计算结果预测掺混冷气流量分布及掺混损失分布。本文采用该冷却模型对C3X叶型进行了气热耦合通流分析,叶片表面温度分布计算值与实验结果符合良好,说明该冷却模型可应用于气热耦合通流方法,为透平初步气动设计及冷却设计提供一定的借鉴意义。
- 巴威任晓栋
- 关键词：气热耦合
- 1.5级跨音压气机内部流场数值分析
- 本文以即将建设的1.5 级跨音压气机试验台所采用的压气机为研究对象，利用NUMECA 软件计算了该压气机6 中不同转速下的特性曲线。并在设计转速下，对其内部流场进行了研究。研究表明：激波位置和强度随压气机运行工况的变化而...
- 任晓栋顾春伟
- 关键词：燃气轮机跨音压气机
- 文献传递
- 涡轮增压器压气机性能分析被引量：2
- 2011年
- 利用计算流体力学(CFD)对涡轮增压器的压气机叶轮及蜗壳的组合性能进行了模拟计算,得到了其在各转速下的效率及压比特性曲线。将这些特性曲线值与实验值进行对比后,详细分析了两者之间所存在的偏差以及引起该偏差的可能原因。然后对压气机叶轮内部的流场进行了详细分析,指出了引起流道效率损失的原因及今后优化方向。在此基础上初步分析了压气机叶轮发生失速喘振的原因,得出了压气机叶轮及蜗壳的顶部间隙对压气机叶轮发生失速喘振有很大的影响。
- 吴孝勤倪计民任晓栋马海军
- 关键词：涡轮增压器压气机计算流体力学
- 基于间断Galerkin方法的局部化转捩模式在透平气热耦合问题中的应用研究
- 2013年
- 本文在所构建的基于统一的间断Galerkin(DG)方法求解气热耦合问题的理论框架基础上,将二方程湍流模型BSL/SST和二方程转捩模型γ-Re_θ纳入其中,并对对数形式的ω方程的源项近似隐式处理以减小其刚性带来的不利影响,进而实现了基于显式RKDG方法的RANS方程、湍流方程、转捩方程和Fourier方程的全耦合同步求解,增强了对复杂耦合传热问题的适用性.在此基础上对高压内冷透平叶栅Mark II的5411工况进行了多种模型的二维气热耦合模拟.计算得到的叶片表面压力分布与实验值吻合良好;含有转捩模式的模型计算的表面温度分布与实验值的吻合程度明显好于不含转捩模式的模型;基于RKDG的SST+γ-Re_θ模型可同时捕捉到强弱激波、转捩、分离等现象.本文的工作可为DG这种未来具有相当发展潜力的高精度CFD算法进一步应用于叶轮机械内部复杂耦合传热的模拟中提供研究参考.
- 郝增荣任晓栋宋寅顾春伟
- 关键词：气热耦合间断GALERKIN方法
- 双循环余热回收系统性能分析被引量：1
- 2017年
- 本文针对某型柴油机,提出一双循环余热回收系统,其中高温循环采用水作为工质,回收柴油机高温排气余热,低温循环采用有机工质,相继回收低温主机冷却水余热及高温循环冷凝器的热负荷,高温循环和低温循环通过共用换热器结合。通过热力学分析,探讨了高温循环冷凝器热负荷对低温循环的影响,结果表明在不同条件下,共用换热器的节点温差会发生在不同的位置,从而导致低温循环不同的蒸发温度及其他热力参数。本文设计的双循环系统,最大净功率达到115.2 kW,可以将柴油机的功率提升11.6%。
- 宋健任晓栋顾春伟
- 关键词：余热回收有机朗肯循环
