縫隙式擴壓葉柵流動機理研究.pdf

1、對壓氣機葉柵中各種旋渦進行控制或利用，是改善壓氣機葉柵性能的一個重要途徑。由于在擴壓葉柵中普遍存在流動分離現(xiàn)象，因此從流動分離的機理出發(fā)，對這種分離流動加以研究和控制，對于提高擴壓葉柵的負荷、增加穩(wěn)定工作范圍以及減小損失都有著重要作用。
　　本文主要研究附面層吹氣在壓氣機葉柵中的應用。論文中首先根據(jù)附面層吹氣的需要，選取相應的葉片型面靜壓分布曲線，對初始葉型進行設計與優(yōu)化，并基于所設計優(yōu)化的原始葉型進行進一步的縫隙葉型設計。同時，

2、從擴壓葉柵二維流動特點出發(fā)，研究了葉片開槽形狀對葉柵性能的影響，初步歸納了縫隙葉柵的設計原則。
　　其次，選擇具有68°折轉角的矩形葉柵，采用數(shù)值模擬的方法，從壁面流譜出發(fā)，考察了葉片表面設置壓力面到吸力面的吹氣槽后葉柵內流動的變化，相應地分析了葉柵流道內的拓撲結構的變化，揭示了附面層吹吸氣改變流場結構、增加擴壓葉柵穩(wěn)定工作范圍、提高葉柵氣動性能的機理。在此基礎上，對矩形縫隙葉柵進行了變沖角計算，通過分析可看到在較大正沖角下，原型

3、葉柵附面層分離急聚惡化，出現(xiàn)非對稱旋渦結構，而采用吹氣槽的縫隙葉柵則可以很好的抑制分離強度，保持對稱旋渦結構，因此縫隙葉柵可以改善高負荷擴壓葉柵的穩(wěn)定工作范圍，抑制壁面流動分離，降低損失。
　　通過對矩形縫隙葉柵的流動研究，本文對縫隙葉柵在壓氣機級的靜葉中的應用進行了初步的探討。以矩形縫隙葉柵的研究為基礎，在環(huán)形靜葉柵中建立了兩種形式的縫隙結構：縫隙射流豎槽以及縫隙射流橫槽。從這兩種開槽形式不同計算方案的對比分析中可以看出，環(huán)形縫