旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗系統(tǒng)導葉及支板的氣動性能研究.pdf

1、為提高航空發(fā)動機的性能，發(fā)展高壓比、高效率的超聲速壓氣機已經(jīng)成為必然趨勢。旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子作為一種新型的超聲速壓氣機轉(zhuǎn)子，具有單級壓比高、重量輕、體積小等優(yōu)點。本文在課題組前期構(gòu)建的旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開展了其導葉段和支板段的數(shù)值研究，以期獲得導葉段與支板段對旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗系統(tǒng)的影響情況，為后續(xù)旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計提供一定的理論依據(jù)。
　　首先，本文針對旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗系統(tǒng)中的導葉開展了研究，

2、研究了導葉開度對旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子起動性能的影響，還分析了導葉根部間隙以及導葉與下游旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子之間的軸向間距對旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗系統(tǒng)的影響情況。結(jié)果表明，隨著導葉開度的減小，氣流在導葉通道內(nèi)具有更高的加速性能，導葉開度越小，旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子就越容易起動。導葉根部間隙的增加會加劇導葉底部的泄漏流動，導葉底部的高熵值區(qū)會向流道內(nèi)節(jié)距增大的方向遷移，并且導葉出口絕對氣流角更偏向軸向，相對來說更加接近導葉設(shè)計出口角。導葉根部間隙對下游的旋

3、轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子的效率影響不是很大，但對其壓比則有一定的影響。導葉與旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子軸向間距的增大會減小導葉出口的馬赫數(shù)，但同時會增加導葉出口氣流參數(shù)分布的均勻性，并且導葉與旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子間距越大，下游旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子壓比越小，效率越高。
　　其次，開展了旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗系統(tǒng)中支板段的研究，重點關(guān)注了支板安裝角以及在支板段加裝分流葉片對旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗系統(tǒng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當增大支板安裝角后，支板的總壓損失降低，氣流在支板