轴流式叶轮机械试验演示与流场计算显示混合编程.docVIP

轴流式叶轮机械试验演示与流场计算显示的混合编程* 丁 伟 刘 波 王掩刚 姜 健/西北工业大学 摘要：使用Visual Basic开发了轴流式叶轮机械试验演示与流场计算软件，该软件可对轴流式叶轮机械实验数据进行动态演示，并具有进行多级轴流压缩机S1流面流场计算、实时显示计算迭代过程及对计算结果进行图形后处理的功能。探讨了Visual Basic和Fortran混合语言编程技术。阐述了在Visual Basic中对图形处理软件Tecplot操控的具体实现方法。通过对一台小型轴流通风机的试验验证了该软件的实用性，具有较好的工程应用前景。 关键词：轴流式压缩机；轴流式通风机；混合语言编程；流场计算 中国分类号：TH453 文献标识码：B 文章编号：1006-8155（2007）05-0047-04 Mixed-language Programming for Demonstrating Axial-flow Impeller Machinery Test and Showing Flow Field Calculation Abstract: The software for axial-flow impeller machinery test demonstration and flow field calculation is developed by Visual Basic. It can dynamically display the experimental data of axial-flow impeller machinery and has the function of calculating S1 stream surface of multi-stage axial-flow compressor, displaying iterative process in real-time and then disposing the calculated results using graph. The paper also discusses the mixed-language programming technique using Visual Basic and Fortran and specifies the practical method for dominating Tecplot in Visual Basic. The test on a small axial-flow fan confirms the practicability of this software that has good prospect in engineering application. Key words: axial-flow compressor; axial-flow fan; mixed-language programming; flow field calculation 0 引言 计算机性能的不断提高为计算流体动力学进行复杂流场的数值模拟提供了广阔的前景。随之而来的是另一矛盾的尖锐化，即如何使用户能够分析、判断和理解计算过程中产生的庞大数值结果。解决这一矛盾只能借助于计算机的编程工具编制软件实现计算和试验的可视化，这样不仅能以图形形式实时显示计算的中间结果，也能实时干预计算过程，而且还可以对计算和试验结果进行图形处理[1-2]。 在诸多编程语言中，Visual Basic作为一种面向对象的可视化编程工具，具有界面友好、简单易用、开发软件周期短、灵活方便和易于扩充的特点[3]。笔者使用Visual Basic开发了叶轮机械试验演示与流场计算软件。实现了如下功能。 （1）以一小型轴流通风机试验台为对象，对其试验数据进行编程处理，并动态显示了风机出口马赫数和损失等参数在一个栅距里的分布情况。 （2）对某型带进口导叶的三级轴流压缩机进行了S1流面的网格生成和流场计算。 （3）在流场计算过程中实时显示其迭代过程，并可以随时干预计算过程。 （4）对计算结果进行快速图形处理，并且可以播放流场参数的动态图像。 软件的功能与结构如图1所示。 图1 系统功能结构图 1 试验数据的处理和动态显示 针对一个小型轴流通风机试验台，为了得到风机出口气流参数沿周向分布的不均匀性[4]，本软件对试验数据进行了处理，并动态显示了风机出口参数在一个栅距里的分布情况。这些参数都是由压力探针测试到的数据，进行计算而得到