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A three-dimensional inverse method based on moving no-slip boundary for profiled end wall design

Chinese Journal of Aeronautics 2024年第10期37卷 221-233页

作者： Hanwen GUO Donghai JIN Jiancheng ZHANG Xingmin GUI School of Energy and Power Engineering Beihang UniversityBeijing 100191China Jiangxi Research Institute of Beihang University Nanchang 330096China

How to utilize existing flow control mechanisms to make profiled end wall design more flexible,efficient,and physical is a meaningful *** study presents a three-dimensional inverse method for profiled end wall design to achieve the application of flow control *** predetermined pressure distribution on the end wall is reached by modifying the end wall geometry during flow field calculation.A motion velocity model is derived from the normal momentum equation of the moving no-slip boundary to modify the end wall geometry.A Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)solver based on the Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations(SIMPLE)algorithm is adopted to simulate the flow *** on the mechanism understanding obtained through numerical optimization results,this study adopts the inverse method to redesign an optimized end wall in a compressor *** results indicate that the redesigned end wall exhibits better loss reduction,reducing the overall total pressure loss by 5.5%,whereas the optimized end wall reduces it by 3%.The inverse method allows the imposition of desired influences on the end wall flow without constructing a database,making it highly flexible,efficient,and physical.

关键词： Compressor Flow control Corner separation profiled end wall Inverse method

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