Departmental Bulletin Paper 遷音速軸流圧縮機内部流れの数値解析:乱流モデルの影響

金子, 雅直  ,  辻田, 星歩

ターボ機械内部の流れをより高精度に数値解析するには、計算対象の流れ場に適した乱流モデルを用いる必要がある。本研究では、遷音速圧縮機の内部流れを数値解析する際により適切な乱流モデルを選択するために、詳細な実験データが公開されいてる遷音速軸流圧縮機 (NASA Rotor 37)の内部流れを2種類の乱流モデル(Spalart-AllmarasモデルとSST k-ωモデル)を用いて数値解析し、それらの計算結果の妥当性を調査・比較した。その結果、SST k-ωモデルの方が、遷音速圧縮機に特有な衝撃波の翼面境界層や翼端漏れ渦との干渉といった流動現象をより正確に捉えることが明らかになった。
In this study, in order to obtain the knowledge to select a turbulence model which is suitable for a computation of a flow in a transonic compressor with the shock wave formation, the flows in an axial compressor (NASA Rotor 37) under the transonic condition were analyzed numerically by alternatively using the Spalart-Allmaras and the SST k-ω turbulence models. The computed results clarified that the SST k-ω turbulence model more accurately captures the flow phenomena such as the interactions of the shock wave with the boundary layer on the blade surface and the tip leakage vortex.

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