高負荷風扇-壓氣機特性及穩(wěn)定邊界計算方法.pdf

1、高負荷風扇/壓氣機在設計過程中，其特性及穩(wěn)定邊界的預估具有十分重要的工程意義和實用價值?；诖祟愋枨?，本文針對高負荷風扇/壓氣機二維特性及穩(wěn)定邊界的計算方法進行了相關(guān)的研究。
　　采用數(shù)值模擬方法，對兩級高負荷風扇各葉排不同葉高處的葉型進行二維數(shù)值計算，分析了高負荷葉柵的特性變化特點，并整理出可用于基元葉柵非基準落后角和非基準損失計算的相關(guān)模型；對兩級高負荷風扇進行多個轉(zhuǎn)速下的三維計算，并對第一級轉(zhuǎn)子和第一級單獨進行計算，分析了特

2、性變化及典型工況下葉排氣流參數(shù)沿徑向的分布和流場結(jié)構(gòu)；通過二維葉柵計算和三維風扇計算中同一葉柵性能的比較，分析三維效應對葉柵落后角和損失產(chǎn)生的影響；并考察了不同轉(zhuǎn)子葉尖間隙下風扇的特性、氣流參數(shù)及穩(wěn)定邊界的變化以及徑向間隙對風扇最大靜壓升系數(shù)的影響。
　　運用半經(jīng)驗半理論方法，以數(shù)值計算結(jié)果為基礎對用于高負荷風扇/壓氣機特性及穩(wěn)定邊界預估的基元葉柵法進行了相關(guān)研究，具體包括子午流面上正問題分析方法、落后角及損失模型和穩(wěn)定邊界判定方

3、法。使用針對高負荷風扇/壓氣機特性及穩(wěn)定邊界的計算方法對兩級高負荷風扇進行了數(shù)值模擬，并對其第一級轉(zhuǎn)子和第一級單獨進行了數(shù)值計算，分析了風扇特性變化和各個轉(zhuǎn)靜葉片氣流參數(shù)沿徑向的分布，同時應用最大靜壓升系數(shù)法對風扇的穩(wěn)定邊界做出預估，并將上述結(jié)果與NUMECA三維計算進行了詳細的對比。結(jié)果表明，針對高負荷風扇/壓氣機特性及穩(wěn)定邊界計算的基元葉柵法可用于高負荷風扇/壓氣機特性和穩(wěn)定邊界的計算。為了更加準確的模擬出高負荷風扇/壓氣機的特性及