切向孔隙改善擴壓葉柵性能的實驗研究.pdf

1、現代航空工業(yè)的發(fā)展，要求不斷提高航空發(fā)動機的性能，其中壓氣機氣動性能的改善起著十分關鍵的作用。在影響壓氣機氣動性能的各因素中，附面層無疑是造成壓氣機葉柵損失組成中的主要部分。因此，研究壓氣機葉柵內真實的流場結構和損失增長機理，探索降低占葉柵能量損失主導地位的端壁損失的方法和途徑，較好地控制葉柵附面層流動是改善壓氣機性能的關鍵環(huán)節(jié)。
　　孔隙流動控制技術，即在壓氣機葉片的端壁或某展向位置開置適當的孔/縫，利用孔/縫的附加流動來平衡吸

2、力面與壓力面的壓差，從而減弱柵內橫向二次流；同時，吸力面上形成的射流使得角區(qū)分離被有效抑制，二次流損失隨之減少，且葉柵中的氣流折轉能力有所提高，從而使得壓氣機穩(wěn)定工作范圍增大。
　　實驗在哈爾濱工業(yè)大學推進理論與技術研究所低速平面葉柵風洞上進行，在零沖角條件下，采用五孔L型五孔探針和U型水排對具有60°葉型折轉角的直葉柵進行了詳細測量，并對壁面做了墨跡流動顯示分析。實驗根據不同的開孔位置進行組合確定了8個實驗方案，并進行了對比研究

3、。結果表明，葉片切向孔隙射流可以有效提高葉柵的擴壓能力，開孔位置相對應的葉高處擴壓因子明顯提高；比較三個開孔位置，在25％相對葉高處開孔的效果最為明顯，此時葉柵中徑處大部分葉高范圍內的擴壓因子都明顯提高；當葉柵采用切向射流孔結構后，出口截面損失分布沿展向被重新分配，各方案都使得葉柵總損失降低。由于兩孔組合方案的射流有效作用面積較單孔要大，射流對于吸力面分離的抑制作用大于單孔方案，因此降低流動損失、改善流動狀況的程度也越大；孔隙射流有效減