鋸齒尾緣葉片的氣動性能研究.pdf

1、作為航空渦輪發(fā)動機的主要部件，風扇/壓氣機的性能節(jié)節(jié)攀升，主要表現在滿足穩(wěn)定裕度條件下，單級壓比、總壓比和效率的不斷提升。然而，隨著風扇/壓氣機級負荷的不斷提高，對其各項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之一，因此，提升風扇/壓氣機的穩(wěn)定性，也就可以有效提高風扇/壓氣機的壓比，使得研制出更加高效率高負荷的風扇/壓氣機成為可能。
　　鑒于葉片尾跡對下游葉片瞬態(tài)攻角、葉背附面層的影響，從而影響壓氣機穩(wěn)定性，設想

2、通過合理組織尾跡流來改善壓氣機的穩(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風扇/壓氣機穩(wěn)定性的鋸齒尾緣葉片。
　　考慮到壓氣機內部鋸齒尾緣葉片研究的復雜性，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。本文利用計算流體力學原理數值模擬計算了三種鋸齒尾緣葉片及基準葉片平面葉柵的流場，分析了其固有的非定常流動

3、。此外，在平面葉柵風洞試驗臺上完成了三角形鋸齒尾緣葉片和基準葉片的實驗，得出了兩種平面葉柵的流動特性并加以分析。
　　通過數值模擬計算及實驗研究，發(fā)現三種形狀的鋸齒尾緣葉片都可以有效降低總壓損失，但同時氣流轉折角也降低了，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葉片平面葉柵流場的研究，可以發(fā)現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)內各參數分布更加均勻，可以有效改善葉片尾跡形態(tài)、加強尾跡與主流