高負(fù)荷吸附式低反動(dòng)度壓氣機(jī)靜葉設(shè)計(jì)問(wèn)題研究.pdf_第1頁(yè)
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1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是高性能飛機(jī)的心臟,其設(shè)計(jì)水平、制造工藝以及相關(guān)學(xué)科是一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的象征。隨著對(duì)高推重比、高性能發(fā)動(dòng)機(jī)要求的提高,壓氣機(jī)需要提供更高的總壓比和效率以及小的軸向尺寸和更低的重量。這對(duì)壓氣機(jī)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。
  哈爾濱工業(yè)大學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)氣體動(dòng)力研究中心王松濤教授提出了高負(fù)荷低反動(dòng)度吸附式壓氣機(jī)設(shè)計(jì)方法,通過(guò)在動(dòng)葉中保證高效流動(dòng),在靜葉中擴(kuò)壓并通過(guò)附面層抽吸來(lái)保證不產(chǎn)生分離,設(shè)計(jì)出一臺(tái)三級(jí)壓氣機(jī)。該壓氣機(jī)抽吸量11.2%

2、,效率88.2%。該壓氣機(jī)為壓氣機(jī)設(shè)計(jì)理念提出了一個(gè)新的視角,但在該方向上,仍然有許多設(shè)計(jì)問(wèn)題有待進(jìn)一步的深入探索。
  本文以該三級(jí)高負(fù)荷吸附式壓氣機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)高負(fù)荷吸附式壓氣機(jī)靜葉設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的研究,為完善高負(fù)荷吸附式壓氣機(jī)設(shè)計(jì)做些基礎(chǔ)工作。主要從擴(kuò)大壓氣機(jī)工作范圍、降低壓氣機(jī)抽吸量、提高壓氣機(jī)效率角度探究高負(fù)荷吸附式壓氣機(jī)靜葉設(shè)計(jì)問(wèn)題。
  首先對(duì)高負(fù)荷吸附式壓氣機(jī)第一級(jí)跨音速靜葉應(yīng)用了不同的掠葉片,

3、研究了葉片前掠、后掠以及變弦長(zhǎng)前掠對(duì)跨音速吸附式靜葉的影響。通過(guò)對(duì)不同掠角的對(duì)比,得出掠葉片減小了壓氣機(jī)工作范圍,并且改變了激波的位置,從而影響了抽吸量。
  為了避免葉片開槽對(duì)葉片強(qiáng)度造成負(fù)面影響,小展弦比設(shè)計(jì)有利于高負(fù)荷低反動(dòng)度吸附式壓氣機(jī)具有良好的強(qiáng)度。因此針對(duì)展弦比對(duì)高負(fù)荷低反動(dòng)度吸附式壓氣機(jī)靜葉的影響開展了研究。對(duì)三級(jí)壓氣機(jī)的超音抽吸靜葉、亞音速抽吸靜葉和亞音速無(wú)抽吸靜葉開展了研究。結(jié)果表明對(duì)于亞音速靜葉,隨著展弦比增加

4、分離尺度減小、中部氣流折轉(zhuǎn)增加,端區(qū)氣流折轉(zhuǎn)減小。超音速抽吸靜葉展弦比變化對(duì)損失和折轉(zhuǎn)沒有明確的規(guī)律,這可能是由于激波損失占主導(dǎo)導(dǎo)致的。
  為了降低抽吸量,有必要探究抽吸槽位置對(duì)超音速抽吸靜葉影響。因此對(duì)抽吸槽在流道中位置進(jìn)行了研究。結(jié)果分析顯示角區(qū)分離源于低能流體在逆壓梯度和壁面摩擦力作用下的滯止回流。抽吸槽由吸力面根部向流道中部移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致對(duì)角區(qū)低能流體影響減弱,從而導(dǎo)致角區(qū)分離,進(jìn)而影響工作范圍。
  本文最后從增強(qiáng)角

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