緊湊高效擴(kuò)壓器設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、保形通道式擴(kuò)壓器是一種新型的葉片式擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)，其葉片從徑向段進(jìn)口到軸向段出口是一體化的，因此氣流流過擴(kuò)壓器，相當(dāng)于流過一系列管道，其通道面積分布形式和通道構(gòu)造角分布形式對(duì)擴(kuò)壓器性能有著決定性的影響。而擴(kuò)壓器的徑向尺寸限制了擴(kuò)壓器通道的流道長度，對(duì)擴(kuò)壓器的性能也有著重要影響，同時(shí)擴(kuò)壓器的徑向尺寸往往決定了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的徑向尺寸大小，制約了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊化的發(fā)展趨勢。為了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加緊湊性能更好的擴(kuò)壓器，本文對(duì)保形通道式擴(kuò)壓器的三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)（半

2、徑比、通道面積和通道構(gòu)造角）開展研究，主要包括以下內(nèi)容：
　　1）研究不同半徑比情況下通道面積分布對(duì)擴(kuò)壓器性能的獨(dú)立影響規(guī)律
　　分別在擴(kuò)壓器最大-進(jìn)口半徑比分別為1.2、1.4和1.6的三種尺寸下，單獨(dú)研究擴(kuò)壓器通道面積分布的設(shè)計(jì)規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，半徑比為1.2時(shí)，最佳通道面積分布方式是線性度為0的形式；半徑比為1.4時(shí)，最佳通道面積分布方式是線性度為12.7的形式；半徑比為1.6時(shí)，最佳通道面積分布的線性度為19.6。

3、r>　　2）研究不同半徑比情況下通道構(gòu)造角分布對(duì)擴(kuò)壓器性能的獨(dú)立影響規(guī)律
　　分別在擴(kuò)壓器最大-進(jìn)口半徑比為1.2、1.4和1.6的三種尺寸下，保證所有方案通道面積分布相同，單獨(dú)研究擴(kuò)壓器通道構(gòu)造角分布的設(shè)計(jì)規(guī)律。研究表明，在本文的研究范圍內(nèi)，三種徑向尺寸下，擴(kuò)壓器的性能都是在通道構(gòu)造角分布的線性度取最大值時(shí)，達(dá)到最高性能。
　　3）分析了子午流道和葉片前后緣形狀對(duì)通道面積分布規(guī)律的影響
　　子午流道和前后緣形狀的變化

4、對(duì)擴(kuò)壓器面積分布形式有一定的影響，但是通道面積分布曲線中間大部分形狀保持不變，線性度的值不變，說明通道面積分布曲線主體形狀沒有受到影響。研究表明，子午流道和葉片前后緣形狀的變化并不影響擴(kuò)壓器通道面積分布規(guī)律的確定，通道面積分布曲線主體形狀，決定了擴(kuò)壓器性能的高低。
　　4）分析了半徑比、通道面積分布和通道構(gòu)造角分布對(duì)擴(kuò)壓器性能的耦合影響
　　通過對(duì)半徑比、通道面積以及通道構(gòu)造角三者對(duì)保形通道式擴(kuò)壓器性能影響的交叉對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)

5、，在本文的研究范圍內(nèi)，擴(kuò)壓器通道面積分布和通道構(gòu)造角分布規(guī)律具有獨(dú)立性，其中面積分布對(duì)擴(kuò)壓器性能影響更大，尤其是通道面積分布取最佳方案時(shí)，通道構(gòu)造角分布在很大的范圍內(nèi)對(duì)擴(kuò)壓器性能影響很小。擴(kuò)壓器半徑比對(duì)最佳通道面積分布的規(guī)律的影響更為明顯，隨著擴(kuò)壓器半徑比的變大，最佳通道面積分布的線性度逐漸增大。
　　5）對(duì)某分段式葉片擴(kuò)壓器進(jìn)行保形通道式改型設(shè)計(jì)
　　根據(jù)本文研究的設(shè)計(jì)規(guī)律，以某分段式擴(kuò)壓器最高性能點(diǎn)為設(shè)計(jì)點(diǎn)，進(jìn)行兩種保形