气冷涡轮三维定常、非定常气热弹耦合的数学模型与数值求解方法的研究

气冷涡轮提高冷却效果减少冷却损失是航空涡轮喷气发动机与地面燃气轮机发展重要的研究课题，涡轮气、热、弹耦合力学数值仿真平台建立是解决这一问题的关键措施之一。为此，本课题研究气冷涡轮三维定常与非定常气热弹耦合力学数值仿真的物理与数学模型；研究应用有限差分方法求解应力场的数学模型与数值方法；研究应用三维空间结构网格群与并行计算，采用两种区域分裂算法相结合，求解复杂的气热弹耦合场；研究时间与空间高精度差分格式；研究高精度有限差分方法与小波分析相结合求解偏微分方程的方法；研究非定常气热弹耦合场数值求解的时间离散方法。通过上述研究，为建立气冷涡轮具有气、热、弹耦合功能的设计平台解决数值模拟理论与数值方法问题，并初步建立这一气热弹耦合力学数值专用仿真平台，并为建立通用三维定常与非定常气热弹耦合力学高精度数值仿真平台打下基础。这一课题与平台的特点是精度高、计算速度快,采用并行、差分方法求解三场耦合问题。