跨音速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖失速過(guò)程研究.pdf

1、壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)失速不穩(wěn)定工況的流動(dòng)本質(zhì)至今沒(méi)有明確統(tǒng)一的定論，研究其內(nèi)部流動(dòng)對(duì)拓寬壓氣機(jī)穩(wěn)定工作范圍和改善失速主動(dòng)控制技術(shù)具有重大意義。對(duì)旋轉(zhuǎn)失速的研究，先前研究者多重點(diǎn)關(guān)注葉頂泄漏渦與失速過(guò)程觸發(fā)之間聯(lián)系，以期獲得合理的流動(dòng)失穩(wěn)機(jī)理和可用于預(yù)測(cè)的監(jiān)測(cè)信號(hào)。本文以跨音級(jí)轉(zhuǎn)子為研究對(duì)象，在跨音速轉(zhuǎn)子中存在著激波，葉頂泄漏渦導(dǎo)致的非穩(wěn)定性流動(dòng)，邊界層分離等現(xiàn)象，流場(chǎng)表現(xiàn)異常復(fù)雜，對(duì)失速類型的影響及失速發(fā)生過(guò)程將是研究重點(diǎn)。
　　本文通過(guò)對(duì)

2、某軸流低壓壓氣機(jī)跨音速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的數(shù)值模擬，主要研究了葉頂區(qū)域的流動(dòng)現(xiàn)象，內(nèi)容包括對(duì)大軸向距離時(shí)全失速過(guò)程分析，軸向距離對(duì)跨音級(jí)性能的影響，動(dòng)/靜干涉對(duì)失速過(guò)程的改變，葉頂間隙尺寸的增加對(duì)低速流體區(qū)發(fā)展過(guò)程的干擾；并分析了近失速點(diǎn)流場(chǎng)擾動(dòng)頻率的分布特點(diǎn)；通過(guò)多通道數(shù)值計(jì)算和全通道數(shù)值計(jì)算，研究了低速團(tuán)的周向傳播速度和徑向發(fā)展過(guò)程。
　　通過(guò)單通道數(shù)值模擬得出，軸向距離的減少會(huì)提高級(jí)效率，降低級(jí)損失，同時(shí)會(huì)造成流場(chǎng)不穩(wěn)定性增加，葉片

3、承受的氣動(dòng)力增大。在近失速點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)前失速先兆的流動(dòng)不穩(wěn)定性現(xiàn)象，葉頂泄漏渦由于激波的作用發(fā)生不穩(wěn)定周期性破碎脫落；葉頂區(qū)域堵塞來(lái)源主要為葉頂泄漏渦低速區(qū)和邊界層分離區(qū)；導(dǎo)葉尾跡會(huì)減少下游動(dòng)葉頂部邊界層的分離，但會(huì)增加葉頂泄漏渦破碎的堵塞作用；葉頂間隙尺寸增大會(huì)延長(zhǎng)流場(chǎng)不穩(wěn)定的擾動(dòng)時(shí)間；葉頂區(qū)域產(chǎn)生的低速流體團(tuán)逐漸向前緣方向擴(kuò)大，同時(shí)沿徑向向葉根處發(fā)展；近失速點(diǎn)時(shí)，不同軸向距離會(huì)出現(xiàn)不同數(shù)目和多個(gè)區(qū)間的擾動(dòng)頻率。
　　多通道和