鋸齒尾緣葉片的氣動性能研究.pdf

1、作為航空渦輪發(fā)動機(jī)的主要部件，風(fēng)扇/壓氣機(jī)的性能節(jié)節(jié)攀升，主要表現(xiàn)在滿足穩(wěn)定裕度條件下，單級壓比、總壓比和效率的不斷提升。然而，隨著風(fēng)扇/壓氣機(jī)級負(fù)荷的不斷提高，對其各項(xiàng)性能也提出了更加苛刻的要求。而穩(wěn)定性是其中最重要的性能指標(biāo)之一，因此，提升風(fēng)扇/壓氣機(jī)的穩(wěn)定性，也就可以有效提高風(fēng)扇/壓氣機(jī)的壓比，使得研制出更加高效率高負(fù)荷的風(fēng)扇/壓氣機(jī)成為可能。
　　鑒于葉片尾跡對下游葉片瞬態(tài)攻角、葉背附面層的影響，從而影響壓氣機(jī)穩(wěn)定性，設(shè)想

2、通過合理組織尾跡流來改善壓氣機(jī)的穩(wěn)定性，提出一種利用鋸齒流向渦管對主流卷吸、以及流向渦管與尾跡剪切層的相互作用用于增強(qiáng)風(fēng)扇/壓氣機(jī)穩(wěn)定性的鋸齒尾緣葉片。
　　考慮到壓氣機(jī)內(nèi)部鋸齒尾緣葉片研究的復(fù)雜性，本文主要研究鋸齒尾緣葉片對平面葉柵性能的影響。關(guān)于鋸齒尾緣葉片的具體形式，本文選取了三種鋸齒尾緣形狀的葉片：三角齒、梯形齒、圓齒。本文利用計(jì)算流體力學(xué)原理數(shù)值模擬計(jì)算了三種鋸齒尾緣葉片及基準(zhǔn)葉片平面葉柵的流場，分析了其固有的非定常流動

3、。此外，在平面葉柵風(fēng)洞試驗(yàn)臺上完成了三角形鋸齒尾緣葉片和基準(zhǔn)葉片的實(shí)驗(yàn)，得出了兩種平面葉柵的流動特性并加以分析。
　　通過數(shù)值模擬計(jì)算及實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)三種形狀的鋸齒尾緣葉片都可以有效降低總壓損失，但同時(shí)氣流轉(zhuǎn)折角也降低了，這表明鋸齒尾緣葉片的輪緣功下降了。通過對鋸齒尾緣葉片及基準(zhǔn)葉片平面葉柵流場的研究，可以發(fā)現(xiàn)鋸齒尾緣葉片可以抑制葉片表面分離渦的形成與發(fā)展，使葉片尾跡區(qū)內(nèi)各參數(shù)分布更加均勻，可以有效改善葉片尾跡形態(tài)、加強(qiáng)尾跡與主流