核心機驅動風扇級氣動布局研究.pdf

1、核心機驅動風扇級（CDFS）作為變循環(huán)發(fā)動機的核心部件之一，要求其在單外涵模式和雙外涵模式都具有良好的性能，氣動設計時就與傳統(tǒng)壓氣機不同。本文在傳統(tǒng)壓氣機設計的基礎上進行CDFS的氣動設計，完成CDFS氣動布局。以單外涵模式設計指標為牽引，兼顧雙外涵模式氣動參數特點開展氣動設計，以雙外涵模式為驗證點探索模式轉換實現方式，主要開展了以下研究工作：
　　首先，采用傳統(tǒng)壓氣機的設計方法，開展CDFS一維、二維的設計，之后進行三維CFD驗

2、證計算，計算表明靜子存在角區(qū)分離；采用靜子彎曲設計技術消除了分離，使設計方案滿足單外涵模式設計指標。
　　然后，在單外涵模式設計方案的基礎上，詳細地研究了模式轉換實現方式。結果表明：常規(guī)可調導向器并不適用于CDFS；CDFS宜采用可變彎度導向器；可變彎度導向器關閉相同角度時，轉軸中心距離前緣越遠，流量調節(jié)能力越弱；若要達到相同大小的流量調節(jié)，轉軸中心距前緣越遠，需要關閉的角度越大，帶來的氣動損失也越大；可變彎度導向器的性能對其轉軸

3、中心過渡區(qū)域的葉型型面很敏感。
　　最后，對比CDFS兩種模式下的氣動參數，揭示其氣動設計特點；本文設計的CDFS，可變彎度導向器單外涵模式時出口氣流角葉根小、葉尖大，雙外涵模式時葉根大，葉尖小，這樣的設計能給CDFS性能帶來良好的收益；單外涵模式轉子葉尖區(qū)域主要利用激波增壓，宜采用正預旋設計；雙外涵模式時，主要利用轉子彎曲通道的擴張來增壓；單外涵模式絕熱效率較雙外涵模式低的原因在于激波損失和激波-附面層干擾引起的附面層分離損失加