跨音速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖失速過程研究.pdf

1、壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)失速不穩(wěn)定工況的流動本質(zhì)至今沒有明確統(tǒng)一的定論，研究其內(nèi)部流動對拓寬壓氣機(jī)穩(wěn)定工作范圍和改善失速主動控制技術(shù)具有重大意義。對旋轉(zhuǎn)失速的研究，先前研究者多重點(diǎn)關(guān)注葉頂泄漏渦與失速過程觸發(fā)之間聯(lián)系，以期獲得合理的流動失穩(wěn)機(jī)理和可用于預(yù)測的監(jiān)測信號。本文以跨音級轉(zhuǎn)子為研究對象，在跨音速轉(zhuǎn)子中存在著激波，葉頂泄漏渦導(dǎo)致的非穩(wěn)定性流動，邊界層分離等現(xiàn)象，流場表現(xiàn)異常復(fù)雜，對失速類型的影響及失速發(fā)生過程將是研究重點(diǎn)。
　　本文通過對

2、某軸流低壓壓氣機(jī)跨音速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的數(shù)值模擬，主要研究了葉頂區(qū)域的流動現(xiàn)象，內(nèi)容包括對大軸向距離時全失速過程分析，軸向距離對跨音級性能的影響，動/靜干涉對失速過程的改變，葉頂間隙尺寸的增加對低速流體區(qū)發(fā)展過程的干擾；并分析了近失速點(diǎn)流場擾動頻率的分布特點(diǎn)；通過多通道數(shù)值計(jì)算和全通道數(shù)值計(jì)算，研究了低速團(tuán)的周向傳播速度和徑向發(fā)展過程。
　　通過單通道數(shù)值模擬得出，軸向距離的減少會提高級效率，降低級損失，同時會造成流場不穩(wěn)定性增加，葉片

3、承受的氣動力增大。在近失速點(diǎn)時，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)前失速先兆的流動不穩(wěn)定性現(xiàn)象，葉頂泄漏渦由于激波的作用發(fā)生不穩(wěn)定周期性破碎脫落；葉頂區(qū)域堵塞來源主要為葉頂泄漏渦低速區(qū)和邊界層分離區(qū)；導(dǎo)葉尾跡會減少下游動葉頂部邊界層的分離，但會增加葉頂泄漏渦破碎的堵塞作用；葉頂間隙尺寸增大會延長流場不穩(wěn)定的擾動時間；葉頂區(qū)域產(chǎn)生的低速流體團(tuán)逐漸向前緣方向擴(kuò)大，同時沿徑向向葉根處發(fā)展；近失速點(diǎn)時，不同軸向距離會出現(xiàn)不同數(shù)目和多個區(qū)間的擾動頻率。
　　多通道和