3.4.4 压气机三维CFD分析

压气机一维、二维设计分别是沿轴向和径向开展气动载荷设计的过程，而叶型设计则是在S1流面上，可以认为是沿周向的设计。无论是一维、二维还是叶型设计，都是在单个维度上展开的。而事实上压气机内部气流是复杂的三维流动，各截面气流因掺混作用而相互影响。压气机的实际特性与流线曲率法的二维分析结果可能存在显著偏差，因此需要对压气机的特性做进一步的评估。在CFD技术成熟之前，唯一的评估手段就是试验。现在基于复杂湍流模型的全三维CFD技术已广泛应用于各行各业的流动分析，也包括压气机的特性评估，其结果虽不能代替试验结果，但必须承认CFD技术是目前最接近试验的评估手段。

G50压气机采用ANSYS CFX软件进行三维CFD分析，图3-14展示了该压气机后半段试验件的三维CFD模型，图3-15和图3-16则显示了其CFD计算结果与试验结果的总体性能对比。总体而言，数值分析的结果与试验结果是非常接近的，展示了当前CFD分析技术对于压气机特性评估的巨大潜力。

图3-14 G50压气机后半段试验件的三维CFD模型

图3-15 G50压气机后半段试验件压比特性

图3-16 G50压气机后半段试验件效率特性