一个旋涡稳定性的问题

totoro

   我是从事叶轮机械内流研究的，但最近遇到一个物理现象，不知如何解释，因此想请教流体力学的专家们。具体问题如下：
   我对压气机中的叶顶间隙流进行了非定常的三维数值模拟，计算结果显示叶顶间隙流和来流卷起形成一个旋涡（流体机械中也叫做叶顶泄漏涡），该旋涡具有周期性波动的流场特征，即该旋涡以一固定频率进行波动。但我不知道该旋涡为什么会发生周期性的波动？它和旋涡的稳定性有关吗？如果有关，那么怎么判断旋涡是稳定的还是不稳定的？希望从事流体力学基础研究的专家能够给予解释和帮助。
   我的联系方式:dxyturbine@163.com，目前在北京。如果您方便的话，请留下你的电话和email，我想私下更多地请教您。

yxjbuaa

很有意思，不知道你计算的叶轮机物理模型是什么样的，亚音还是超音，设计还是非设计状态，我也做过这方面的工作，实验测量了低速大尺寸压气机试验台设计和近失速状态叶尖区域的流动情况，由于实验本身的缺陷，无法观测到你说的有周期的扰动（但是经过数据处理相信是可以得到的），但是，泄漏涡总是非定常的，也就是位置，大小，集中状态不稳定，在近失速状态发现了旋涡破裂。具体情况我们可以email联系。

hanboss

第一点,叶端间隙对整个涡轮机械的影响不会很大,(只要不会大得太离谱)所以我一般都不会考虑它.(我做CPU COOLER的风扇的模拟).
第二点,我认为,涡的周期性变化是由于涡轮叶片的运动的周期性变化引起.所谓稳定,只要在这个周期内出现的情况和下一个周期内出现的情况很接近,就可以认为是稳定的了.
实际上,由于各种因素的影响,比如转子的不平衡,叶片制作的不旋转对称等,都会使得涡的变化呈现非周期性.
但是如果是数值模拟的话,就看你是按旋转周期性取其1/n计算,还是做整体计算的.前者出现周期性涡的变化的可能性更大.