跨聲速風(fēng)扇機(jī)匣處理非定常流動分析及某進(jìn)氣道數(shù)值計算.pdf

1、機(jī)匣處理是一項被較早研究和運用的壓氣機(jī)被動擴(kuò)穩(wěn)技術(shù)，它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，改型方便，可靠性高，擴(kuò)穩(wěn)效果好等優(yōu)點。然而，傳統(tǒng)的設(shè)計依舊依賴于試驗和反復(fù)的修改，具有很大的盲目性。對處理槽內(nèi)的非定常流動及其擴(kuò)穩(wěn)機(jī)理的本質(zhì)仍缺乏深刻的認(rèn)識。關(guān)于機(jī)匣處理的CFD數(shù)值模擬還主要停留在定常流動假設(shè)的前提下，具有一定的局限性，迫切需要對其開展非定常方面的研究工作。 本文以某三級軸流跨聲速風(fēng)扇第一級為原型，將NUMECA軟件中的AUTOG

2、RID和IGG兩大模塊相結(jié)合，在其第一級轉(zhuǎn)子葉尖對應(yīng)機(jī)匣處設(shè)計出了復(fù)雜且精密的具有－42％～52％軸向疊合量的帶背腔軸向傾斜縫式處理機(jī)匣，并對其進(jìn)行了非定常數(shù)值計算與分析，走出了一條通向機(jī)匣處理非定常研究之路。 具體的內(nèi)容主要包括三方面：光壁下對網(wǎng)格模型的校核；帶處理槽后流場非定常計算與擴(kuò)穩(wěn)機(jī)理分析；非定常計算時的相對位置個數(shù)大小初探。結(jié)果表明：針對所設(shè)計的存在三個轉(zhuǎn)/靜交接面的網(wǎng)格模型，在加處理機(jī)匣前后(光壁/帶機(jī)匣處理)，

3、都必須用非定常方法來進(jìn)行數(shù)值模擬計算，才能正確的模擬擴(kuò)穩(wěn)效果；軸向傾斜縫式處理機(jī)匣能夠不斷地將轉(zhuǎn)子葉片通道上游區(qū)域的頂部間隙泄露流或者由于間隙泄露渦破裂導(dǎo)致的阻塞抽吸進(jìn)入處理槽，通過典型的噴射/抽吸作用，改善了葉頂前沿激波結(jié)構(gòu)和葉頂來流狀況，降低了轉(zhuǎn)子葉頂?shù)膲毫γ孑d荷和間隙泄露流強(qiáng)度，抑制了間隙泄露渦破裂現(xiàn)象的發(fā)生，最終使得葉片通道上游區(qū)域的大尺度堵塞團(tuán)基本被消除，從而有效地提高了跨聲速壓氣機(jī)的失速裕度；非定常計算中計入的相對位置個數(shù)大