機(jī)匣周向槽抽吸對(duì)跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子氣動(dòng)性能影響研究.pdf

1、現(xiàn)代高性能飛行器對(duì)壓氣機(jī)級(jí)壓比和效率提出了更高的要求，在傳統(tǒng)壓氣機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)的新型葉型逐漸成為學(xué)者們研究的重點(diǎn)。超、跨聲速壓氣機(jī)的出現(xiàn)使壓氣機(jī)增壓能力有了質(zhì)的飛越。但與傳統(tǒng)的亞聲速壓氣機(jī)相比，超、跨聲速壓氣機(jī)中激波的存在使其內(nèi)部流動(dòng)更加復(fù)雜，存在著極大的不穩(wěn)定性?？缏曀賶簹鈾C(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)激波、間隙泄漏渦、徑向分離渦等復(fù)雜的流動(dòng)結(jié)構(gòu)相互作用，在流動(dòng)環(huán)境惡化時(shí)誘使壓氣機(jī)發(fā)生失速，因此探究控制跨聲速壓氣機(jī)泄漏流動(dòng)及激波結(jié)構(gòu)的方法具有重要意義。

2、>　　本文以某改型跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子為研究對(duì)象，著重研究了機(jī)匣周向抽吸槽改善跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子流動(dòng)狀態(tài)及提升其氣動(dòng)性能的機(jī)理。在采用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完善的ROTOR37驗(yàn)證CFD方法的準(zhǔn)確性及可行性后，探究機(jī)匣槽、真空集氣腔、組合槽對(duì)跨聲速壓氣機(jī)氣動(dòng)性能的影響。首先，探究單機(jī)匣周向槽影響跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子氣動(dòng)性能的機(jī)理，對(duì)比總性能、擬S3流面馬赫數(shù)云圖及型面載荷等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)單機(jī)匣處理可以抽離部分泄漏流，控制激波強(qiáng)度，改善跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)。

3、其次，在各抽吸槽外部加入了真空腔體使數(shù)值模擬過(guò)程更加接近工程實(shí)際結(jié)果。通過(guò)對(duì)比改型及原型跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子效率、壓比、馬赫數(shù)等氣動(dòng)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)帶腔體時(shí)，改型抽吸流量為原型近失速工況下主流流量的2％時(shí)依然能達(dá)到合理的計(jì)算結(jié)果且計(jì)算結(jié)果表明該方案對(duì)跨聲速壓氣機(jī)氣動(dòng)性能改善效果明顯，這說(shuō)明帶腔體機(jī)匣周向抽吸槽槽內(nèi)流動(dòng)更加順暢，抽吸效果更好。最終，在加入真空腔體后進(jìn)行了雙槽組合抽吸的探究。對(duì)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(xiàn)組合抽吸