計算流體動力學在航空葉輪機械中的應用

李昊南

摘要：對于物理這一方面來說，計算流體動力學是新的技術，近幾年對于流體動力學的完善也提高了，在科學研究中的分量也很重。本篇文章就對計算流體動力學在航空葉輪機械中的應用展開探討，為以后這項技術能更好的為航空葉輪機械領域貢獻一份力量，應用流體動力學時有許多問題需要更好的解決，只注意速度與難度是不對的，要對整個運作過程完整的分析，保證它的工作量和易操作性。

關鍵詞：計算；流體動力學；航空葉輪：應用

對于流體動力學來說，具體是利用三維的的方式對葉輪機械模型進行研究和運算，對于三維來說近幾年對它的應用范圍越來越廣，它是一種常見的工程設計方法，相關技術的應用也越來越多。本篇文章就對兩者間的相互作用對航空葉輪機械中的應用進行簡述，對航空葉輪機械起到積極作用，使航空領域發(fā)展更好，對計算流體動力學的先進性來說，雖然發(fā)展很好，但是也有不好的方面，也有很大限制性，所以計算流體動力學在航空領域的應用要合理化，相關方法要有新意。

一、計算流體動力學在航空領域的應用

（一）有關三維葉型的設計

計算流體動力學雖然在葉輪機械設計中有一定的作用，它也主要是用三維模式使葉輪機相關構造更加完美，確保其運行過程中的高效性，達到完美的效果。使用三維的手段，可以減少相關過程的能量損失，讓它發(fā)揮它的最大功效。使用計算流體動力學的方法，可以使航空葉輪的相關性能達到最佳狀態(tài)。

（二）有關多級流的模擬

計算流體動力學在工程中的應用很多，在葉輪機風扇的設計應用中也非常多，它可以保證整個過程的完整性和優(yōu)質(zhì)性。運用多級流動模擬技術，可對相關葉片的支撐匹配作用實現(xiàn)葉排的合理轉(zhuǎn)化。計算流體動力學在葉片排間分析中可以減少設計的相關誤差，這個方法可以保證兩個系統(tǒng)的合理配合采用三維的方式，可以保證相關設計的質(zhì)量。

（三）有關幾何復雜性的考慮

對于真實的葉輪機的流動來說，包含著幾個模擬的方面，比如葉扇通道流動、多幾何流動都需要正規(guī)的模擬，如果這些模擬不進行的話就會對相關的程序升級造成一定困難。其中有許多復雜的幾何問題與相關運行有關，但好在其所涉及的的部分不多，但是強非線性作用對也會對相關部分產(chǎn)生一定影響，會造成某些效率的損失。

二、計算流體動力學在航空葉輪機械中應用的未來

（一）計算流體動力學在航空葉輪機械中的應用發(fā)展

對于三維的葉輪機械來說，具有很強的專業(yè)性，相關的研發(fā)人員要對計算流體動力學的工作原理熟練掌握，并對整個結(jié)構也要很好掌握，對其工作過程中出現(xiàn)的不合理情況，要隨時了解。計算流體動力學具有非常多的優(yōu)點，它可以利用三維的形式對葉輪機械設計相關應用進行深成次的升級，雖然它也具有一定局限性，但適用范圍也比較廣泛。所以在應用過程中一定要注意結(jié)合相關物理理論，使它的應用更加的合理化和規(guī)范化，這樣才能從整體上提高它的實際操作效果。在應用機械化設計時的葉輪機械更新時，不能將它的主要設計人員的指示思想作為主要更新依據(jù)，而要充分結(jié)合物理的相關知識性，避免因為人員的邏輯錯誤而影響葉輪機械更新的本身。對于我國的流體動力學現(xiàn)狀來說，比其他國家的研究腳步稍晚，自身的研究成果較少，所以對于計算流體動力學的相關研究成果很局限，在應用到工程上的限制很多，需要其他工程的緊密配合才能將其功能完全發(fā)揮，才能為它日后走進更多領域做好準備。

（二）計算流體動力學在航空葉輪機械中的應用展望

對于計算流體動力學來說，它的非定常計算方法在隨著我國科技的進步，影響范圍逐漸擴大，應用的相關領域不斷增多。其中在發(fā)動機的研制領域應用很深，再結(jié)合相關三維模型的建立，使其發(fā)展越來越好。但在這個過程也需要相關人員進行合理掌控，防止相關資源的損失。通過建立三維模型的手段使葉片的整合問題變好，這種手段減少了設計中的困難同時還提升了成品的效率。在相關的計算流體動力學問題中還存在著很多缺點，例如使用動靜干擾的手段，非定常的改善相關研究問題，研究重點不要放在其效率的問題上，而要利用渦輪動力學的相關物理學問題進行研究。航空葉輪機械設計中要融入計算流體動力學，其目的也是要盡量減少相關能量及渦輪旋轉(zhuǎn)時的能量損失，并要對其流動增加一定穩(wěn)定性，這樣才能保證它整個過程的高效率運作。對于葉片的整體流動性來說，相關的物理幾何概念十分復雜，所以就要求進行相關分析時采用非結(jié)構化的網(wǎng)絡模型研究，但是流體動力學的相關物理性質(zhì)不能忽略，要緊密集合它的相關理論，這樣才能確保計算流體動力學與航空研究的結(jié)合緊密，并發(fā)揮它的巨大效應。但在研究過程中也會出現(xiàn)相關的復幾何理論，所以要根據(jù)其理論對端流模型進行更新，這樣才能保證計算流體動力學與其相關部分的熟練升高。在進行有關網(wǎng)絡的計算流體動力學時，一定要保證網(wǎng)絡的質(zhì)量問題，要使網(wǎng)絡在相關系統(tǒng)發(fā)展優(yōu)化計算流體動力學，計算流體動力學相關方面的升級，才能使其保持最佳的優(yōu)質(zhì)性，通過最好的手段展開，對相關問題進行提高。

三、結(jié)語：

綜上所述，本篇文章對計算流體動力學在航空葉輪機械中的相關情況進行了簡介，也對未來計算流體動力學在航空葉輪機械中的相關應用未來進行了期待，這些相關的內(nèi)容會對今后的設計人員在計算流體動力學在航空葉輪機械中的研究起到促進作用，也會對它的推廣起到了促進作用。對于這項研究其先進的物理學概念及先進的計算理念，對其未來更好的應用需要我們的技術人員更好的進行推陳出新，將相關理念升級。對于當中復雜化的幾何理論，相關理論的升級有利于提高葉輪機的整體工作速率，這些更好的升華也會對我國的航空航天工程有很大助力，促進它的更好更快發(fā)展。

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