6.23关于英文写作、CFD、实验流体力学、叶排间干涉资料的整理

今天没有完成比较系统的工作，主要改小论文英文表达和整理一些专业资料

（1）英文写作

英文写作太重要了，在搞科研的过程里一定不能间断英语的学习，现在有点后悔前两三年没能一直保持英文写作的习惯。虽然平时读英文文献没什么压力，但是写作和阅读是两回事，接下来要每天保持有效写作500词

（2）计算流体力学和实验流体力学的关系

Whittle Laboratory的John D Denton 大佬在2010年ASME会议上发表的关于叶轮机械中CFD方法性能分析报告：SOME LIMITATIONS OF TURBOMACHINERY CFD[1].

这里直接给出文章结论，大概是如下几条：

1 利用计算流体动力学对叶轮机械性能的预测存在很大的不确定性。有些误差是由于计算流体力学本身建模的局限性，有些误差是由于未知的几何形状和未知的边界条件。特别是针对失速问题、叶排气动损失和叶轮机械效率，使用CFD可能获得错误结果，需要尽可能根据实验结果做校准。因此，不应该因为使用CFD而减少实验测试，而是需要针对特定的设计方案，结合实验结果对开展的CFD分析做校准。

2 近些年随着CFD的发展，建模误差已经逐渐减少，并且将继续减少。但是在DNS成为一种普遍使用的设计分析方法之前，似乎不太可能出现一种通用的湍流或者转捩模型。对于加工误差、密封、叶顶间隙、粗糙度等更现实的问题，仍然需要进一步发展相关方法来减小建模和几何误差。针对湍流流动，目前方法预测结果有较大不确定性。

3 即是CFD存在上述一些限制，但它仍然是一个极有价值的工具，作者肯定不会建议少使用它。但是它更适合用于比较，而不是获得一个绝对的结果。比如使用CFD检查两种叶顶间隙对叶轮机械整体性能的影响，判断其敏感性，提高了用户对流场物理特性的理解，可能不会直接获得准确可信的定量预测结果，但对于改进流场质量会有一定帮助。

然后是实验流体力学，实验流体力学一直很重要，传统的CFD方法（这里指势流方法/URANS/LES）计算结果的准确性需要实验或者是DNS计算数据验证，毕竟实验获得的结果是真实测出的，在保证实验设计合理、操作流程准确、仪器无故障的前提下，测得的结果一般不会太离谱，是可信的。但是CFD需要考虑到要研究问题的流场形态，根据流场特征合理划分网格、选择合适的湍流/转捩模型，近几年自适应网格等技术的出现也反映出研究人员对网格和流场匹配的要求，经常用实验结果来验证CFD的可信程度。如果成本和技术允许，尽量做实验。

流体力学前沿工作，可能得细分一下所属领域是 理论方法 还是 工程研究。如果从理论方法来说，计算流体力学算法开发确实比做实验更快，实验相关理论相对来说更稳定成熟，近几年人工智能引入实验结果处理，可能也给实验流体力学的理论研究带来一些动力。工程研究的话，实验流体力学可能会更直接，搭起试验台，然后批量开展要研究特性的实验，获得结果的准确性和速度不是计算流体力学能相比的。所以还是得看需求，独立开展实验测试、实验结果校验CFD计算结果、完全CFD的特性定性分析，都可以做。

（3）叶排间干涉类型

由于排间流场的周向不均匀性，当相邻叶排相互运动时，势必会在排间形成周期性的扰动。根据线化的 Euler 方程知道，排间扰动可以分为三类，即：熵扰动，涡扰动和势扰动。其中熵扰动和涡扰动的传播速度为流体的当地速度，因此,其通常只会由上游叶排传往下游叶排，其产生主要来源于上游叶排的尾迹。而对于势扰动来说，其有两个传播速度，即:当地速度+音速和当地速度-音速，因此,其会同时向上游和下游传播，其产生的主要来源是周向的静压不均匀性(如激波等)。

----《基于谐波平衡法的对转风扇非定常特性分析和设计方法研究》