● 摘要
CFD技术是航空发动机设计中的一个重要的手段。而在叶轮机CFD数值模拟中，边界条件，尤其是进出口边界条件的提法还没有定论。而在叶轮机的CFD数值模拟中这个问题尤显突出。不同的进出口条件的提法常常会使非定常数值模拟的结果产生较大的影响。本文以平面叶栅为研究对象，就二维CFD进口条件的提法，通过理论分析、数值模拟对比、数值模拟与实验对比等手段进行了回答。 本文首先介绍了特征相容理论以及无反射边界条件的一般概念。校验了程序的可靠性，并对通过特征相容方程对程序进行校验进行了尝试。在使用不同的特征相容条件进行对比时，把比较时均值与在相空间中比较拟周期解的极限环的方法结合起来，从而对特征相容理论的边界条件的复杂的组合进行了分析与简化。在对比CFD结果与实验结果时，把选择的特征相容边界条件与Riemann边界条件进行对比，认为Riemann边界条件在在所选择的边界条件中是较好的。最后，通过延长计算网格的方式，研究了在这种等价的无反射边界条件下，开边界反射对二维平面叶栅流动数值模拟产生的影响。