離心壓氣機保型通道擴壓器流動分析及設計方法研究.pdf

1、由南京航空航天大學提出的保型通道擴壓器是一種新型有葉擴壓器，其通道是在子午面和回轉面上同時轉折的三維轉彎擴張管道。為了方便獨立地分析擴壓器中重要流動結構及主要設計因素對擴壓器性能的影響，本文首先把轉彎曲率及擴張度兩個重要因素從影響擴壓器流動性能的復雜關系中解耦出來，將保型通道擴壓器的單個通道簡化為90°轉彎擴張方管，采用數值計算的方法對其進行研究。最終將部分結論應用到保型通道擴壓器中，獲得良好的驗證。研究內容主要包括以下幾個方面：

2、>　　1.對進口寬高比為2、轉彎半徑從5cm~?、擴張度在0.024~0.074范圍內的若干轉彎擴張管性能進行研究，對比分析結果表明：進口馬赫數為0.9時，最佳擴張度在0.065~0.072的范圍內；轉彎曲率對擴張管的性能存在較大的影響，但基本不改變最佳擴張度；子午向與側壁向同時擴張的轉彎擴張管能獲得較好的性能。這些規(guī)律可為擴壓器設計提供參考依據。
　　2.對高亞音入流時子午向擴張和側壁向擴張兩類轉彎管內流動狀態(tài)進行分析總結，得到

3、了轉彎擴張管內流動結構，主要流動特征有通道旋渦、內外壁角區(qū)在轉彎起始處分離渦和內壁轉彎后段分離；并對擴張度、轉彎半徑以及擴張形式對性能的影響機理形成了一定的認識，為分析復雜的擴壓器流場提供了基礎。
　　3.開展擴張度在0.045~0.11范圍內的保型通道擴壓器性能及流場結構的研究，結果表明：保型通道擴壓器的最佳擴張度在轉彎擴張管研究中獲得的最佳擴張度范圍內；保型通道擴壓器內主要的流場特征有螺旋式前進的二次流、葉背機匣處分離渦和輪轂