D型渦扇發(fā)動機風(fēng)扇改型設(shè)計研究.pdf

1、傳統(tǒng)的準三維設(shè)計方法曾經(jīng)設(shè)計出大量性能優(yōu)良的葉輪機械，并且一維和準三維設(shè)計方法由于其豐富的設(shè)計經(jīng)驗，至今仍然在葉輪機械的設(shè)計中發(fā)揮重要的作用。但在現(xiàn)代風(fēng)扇/壓氣機向高通流、高負荷、高效率的方向發(fā)展時基于傳統(tǒng)準三維設(shè)計體系的設(shè)計方法就暴露出它的局限性和不足?；谏鲜鲈虮疚南到y(tǒng)地總結(jié)了風(fēng)扇/壓氣機設(shè)計技術(shù)體系的發(fā)展概況，改進了傳統(tǒng)的準三維設(shè)計體系，建立了一個適用于現(xiàn)代風(fēng)扇/壓氣機的設(shè)計體系。該設(shè)計技術(shù)體系既繼承了傳統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)驗，又有新的設(shè)

2、計技術(shù)的加入，它適合于我國當(dāng)前風(fēng)扇/壓氣機設(shè)計計算能力。本文還對該設(shè)計體系的基本原理和工作流程作了簡明扼要的總結(jié)。
　　 為了解決風(fēng)扇/壓氣機設(shè)計中經(jīng)常遇到的葉片表面流場分離問題，本文以軸對稱流動作為主流，對葉輪機械的二次流動問題進行了深入地研究。根據(jù)軸對稱流的主控制方程中各項的含義，研究了影響主方程平衡關(guān)系的三個因素，即流線曲率、氣體繞壓氣機軸線旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力和葉片力。根據(jù)這三個因素提出了彎曲靜子葉片設(shè)計的氣動正交準則，

3、該方法對提高喘振裕度和非設(shè)計點性能有較好效果。采用氣動正交的設(shè)計方法是本設(shè)計體系的一個重要特色。
　　 本文采用該設(shè)計體系對D型發(fā)動機的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子葉片進行了改型設(shè)計，全三維流場計算結(jié)果表明風(fēng)扇性能達到了設(shè)計指標。為了解決第一排靜子葉片葉尖和輪轂部分的分離，采用了氣動正交的方法對該靜子葉片進行了重新設(shè)計，基本消除了葉尖和輪轂部分的分離，風(fēng)扇級的非設(shè)計點性能和喘振裕度有較大提高。
　　 本文還介紹了基于伴隨方法的全三維流場優(yōu)化