跨音压气机等离子体激励扩稳的数值研究

工程热物理学报 , 2015, 36(6): 1191-1195.

跨音压气机等离子体激励扩稳的数值研究

李志远 ^1, , 杜娟 ^2, , 李帆 ^3, , 王开 ^4, , 李钢 ^5, , 林峰 ^6,

1.中国科学院工程热物理研究所先进能源与动力重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100190

2.中国科学院工程热物理研究所先进能源与动力重点实验室,北京,100190

3.中国科学院工程热物理研究所先进能源与动力重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100190

4.中国科学院工程热物理研究所先进能源与动力重点实验室,北京,100190

5.中国科学院工程热物理研究所燃气轮机实验室,北京,100190

6.中国科学院工程热物理研究所先进能源与动力重点实验室,北京,100190

基金项目: 国家自然科学基金(No.51176188) 国家青年自然科学基金(No.50906085)

关键词：等离子 , 轴流压气机 , 扩稳 , 流动控制 , 跨音

Numerical Simulation on Stall Margin Improvements With Plasma Actuation in a Transonic Axial Compressor

Keywords： plasma , axial compressor , stall margin Improvement , flow control , transonic

本文以跨音轴流单转子压气机为研究对象,对65％和98％额定转速下,不同等离子体激励强度的扩稳效果进行研究.结果表明,在一定转速下,等离子体激励强度越高,扩稳效果越好;相同等离子激励强度下,转速越高,扩稳效果越差.通过对该单转子机匣壁面轴向剪切应力的分析,发现等离子体激励的扩稳机制是将泄漏流与主流交界面位置推向叶片通道下游,抑制泄漏流在叶片前缘的溢出.在此基础上,本文提出了一种利用靠近失速的小流量工况下的泄漏流与主流交界面位置预判等离子体激励效果的方法.该方法由于不需要计算到失速边界,因此可以快速初判等离子激励的相对扩稳效果,为跨音环境下等离子扩稳方案的设计提供指导.

参考文献

[1]	Vo, H.D. .Rotating stall suppression in axial compressors with casing plasma actuation[J].Journal of Propulsion & Power,2010(4):808-818.
[2]	李钢,杨凌元,聂超群,朱俊强,徐燕骥.利用等离子体非定常射流实现单转子轴流压气机扩稳[J].工程热物理学报,2013(01):50-54.
[3]	Huu Duc Vo;Choon S. Tan;Edward M. Greitzer .Criteria for Spike Initiated Rotating Stall[J].Journal of turbomachinery,2008(1):011023-1-9-0.

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