風(fēng)扇-壓氣機內(nèi)外涵分流比特性及分流環(huán)效應(yīng)研究.pdf

1、渦扇發(fā)動機風(fēng)扇/壓氣機部件的性能預(yù)估方法，是發(fā)動機設(shè)計體系中一項重要的技術(shù)；分流環(huán)在風(fēng)扇/壓氣機中處于一個非常關(guān)鍵的位置，它的形狀特征對風(fēng)扇/壓氣機的性能必然會產(chǎn)生影響。然而，對于這一影響的大小和規(guī)律的預(yù)估，在國內(nèi)外卻一直是一個有待于深入探索的問題。從可以得到的資料來看，在現(xiàn)有性能預(yù)估方法中，對分流環(huán)效應(yīng)的研究，還有必要進一步加強，通過對這個問題的研究，可以改善現(xiàn)有的特性預(yù)估方法。因而，在對分流環(huán)的影響給予更準確估計的條件下展開任意分流

2、比的風(fēng)扇/壓氣機特性研究，摸清分流環(huán)的形狀特征對壓氣機流場與特性的影響機理，進而提出通過調(diào)整分流環(huán)來改善流場的方法，不但具有相當(dāng)?shù)睦碚撘饬x，而且具有一定的工程實用價值。 本文就這一問題進行了富有探索性的研究。首先采用奇點分布法和紊流邊界層簡化計算來分析分流環(huán)端部區(qū)域的流場，然后采用輔以壁面堵塞修正的S<,2>流面流線曲率法，發(fā)展了適用于任意分流比的預(yù)估計算程序；使用此程序來進行風(fēng)扇/壓氣機的性能預(yù)估計算，得到的特性線是合理的，

3、其趨勢符合常規(guī)的分布規(guī)律；通過不同方式調(diào)整初始參數(shù)，進行多次的預(yù)估計算，總結(jié)出一些總流量與分流比的變化對風(fēng)扇/壓氣機性能的影響規(guī)律；通過與成熟的三維計算程序進行預(yù)估結(jié)果對比，證明了該程序的預(yù)估準確程度可以滿足工程實際的需要，可以作為風(fēng)扇/壓氣機設(shè)計中的有效輔助工具。在進一步的工作中，通過理論分析，提出了對分流環(huán)形狀特征進行調(diào)節(jié)以改善壓氣機性能的方法；通過數(shù)值計算對這些方法進行了驗證，計算結(jié)果證明這種方法確實明顯擴寬了其穩(wěn)定工作范圍，并使

4、穩(wěn)定工作范圍內(nèi)的特性線趨于平緩。研究同時發(fā)現(xiàn)，這種調(diào)節(jié)使壓氣機的設(shè)計工作點產(chǎn)生了一定的偏移，同時壓氣機最高壓比效率有小幅下降，推斷這可能是由于這種調(diào)節(jié)未與整臺壓氣機的特征匹配起來，這為我們下一步的研究提供了目標(biāo)。 本文有針對性的研究工作，為提高準三維風(fēng)扇／壓氣機特性預(yù)估方法的合理性與準確性提供了一個有價值的新方法，總結(jié)出了一些分流環(huán)對風(fēng)扇/壓氣機內(nèi)部流場的影響機理，提出并驗證了調(diào)節(jié)其形狀特征的方法，可以為以后的風(fēng)扇/壓氣機的設(shè)