機匣周向槽抽吸對跨聲速壓氣機轉子氣動性能影響研究.pdf

1、現代高性能飛行器對壓氣機級壓比和效率提出了更高的要求，在傳統壓氣機基礎上改進的新型葉型逐漸成為學者們研究的重點。超、跨聲速壓氣機的出現使壓氣機增壓能力有了質的飛越。但與傳統的亞聲速壓氣機相比，超、跨聲速壓氣機中激波的存在使其內部流動更加復雜，存在著極大的不穩(wěn)定性?？缏曀賶簹鈾C轉子內激波、間隙泄漏渦、徑向分離渦等復雜的流動結構相互作用，在流動環(huán)境惡化時誘使壓氣機發(fā)生失速，因此探究控制跨聲速壓氣機泄漏流動及激波結構的方法具有重要意義。

2、>　　本文以某改型跨聲速壓氣機轉子為研究對象，著重研究了機匣周向抽吸槽改善跨聲速壓氣機轉子流動狀態(tài)及提升其氣動性能的機理。在采用實驗數據完善的ROTOR37驗證CFD方法的準確性及可行性后，探究機匣槽、真空集氣腔、組合槽對跨聲速壓氣機氣動性能的影響。首先，探究單機匣周向槽影響跨聲速壓氣機轉子氣動性能的機理，對比總性能、擬S3流面馬赫數云圖及型面載荷等參數，發(fā)現單機匣處理可以抽離部分泄漏流，控制激波強度，改善跨聲速壓氣機轉子內部流動狀態(tài)。

3、其次，在各抽吸槽外部加入了真空腔體使數值模擬過程更加接近工程實際結果。通過對比改型及原型跨聲速壓氣機轉子效率、壓比、馬赫數等氣動參數，發(fā)現帶腔體時，改型抽吸流量為原型近失速工況下主流流量的2％時依然能達到合理的計算結果且計算結果表明該方案對跨聲速壓氣機氣動性能改善效果明顯，這說明帶腔體機匣周向抽吸槽槽內流動更加順暢，抽吸效果更好。最終，在加入真空腔體后進行了雙槽組合抽吸的探究。對比三種組合方案在兩種不同抽吸流量下的抽吸效果，發(fā)現組合抽吸