高負荷風扇靜葉柵氣動特性的數(shù)值研究.pdf

1、風扇/壓氣機作為航空發(fā)動機核心部件之一，其在不同狀態(tài)點的性能將直接對整臺發(fā)動機的工作產生重要影響。高負荷高性能風扇是渦扇發(fā)動機實現(xiàn)高推重比的關鍵部件。因此，對高負荷風扇進行相關的技術研究有重要的意義。本文以某高負荷風扇的末級靜子實驗模型作為研究對象，應用NUMECA軟件進行流場求解。分析了設計工況與非設計工況下靜葉流場參數(shù)與流場分布云圖，對靜葉的氣動性能開展了細致的研究，為靜子扇形葉柵風洞實驗奠定了數(shù)值基礎。
　　 本文首先論證

2、了通過在靜子前加裝導葉來實現(xiàn)級內靜葉進口氣流參數(shù)分布的可行性，給出了相應的實驗模型。利用NUMECA軟件生成多套計算域網格，以便適應多攻角條件下靜子的流場參數(shù)。在設計位置，通過改變導葉進口總壓來研究不同來流馬赫數(shù)時靜子的流場特性。改變導葉安裝角，調整出口氣流方向，獲得相對靜子而言不同進口氣流角的計算結果。
　　 然后，本文對高負荷風扇的末級靜子在設計攻角下的流場特性進行了詳細的研究。重點分析了導葉的總壓損失系數(shù)，靜葉的進口氣流角

3、、進口馬赫數(shù)、進口總壓、出口氣流角、出口馬赫數(shù)、出口總壓和靜葉總壓損失系數(shù)等流場參數(shù)。研究表明，本文設計的實驗模型能夠較好的保證靜葉氣口氣流角與原型角相符合。導葉的流動損失較小，設計合理。進口馬赫數(shù)變化對靜葉中徑附近20％-60％葉高影響較大，尤其是在40％葉高處流場結構和參數(shù)受來流馬赫數(shù)的影響最大。
　　 最后，本文對變攻角變馬赫數(shù)條件下的末級靜子的流場特性進行了全面的分析。靜葉進口變馬赫數(shù)情況下，靜葉的總壓損失系數(shù)隨著馬赫數(shù)