轴流压气机转子近叶尖流动的试验和数值研究之二:近失速工况流动特征分析

工程热物理学报 , 2014, 35(1): 60-65.

轴流压气机转子近叶尖流动的试验和数值研究之二:近失速工况流动特征分析

吴艳辉 ^1, , 吴俊峰 ^2, , 稂仿玉 ^3, , 王晓 ^4,

1.西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072

2.西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072

3.西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072

4.西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51076133,51276148) 西北工业大学基础研究基金资助项目(JC201246) 航空科学基金资助项目(2012ZB53017) 新世纪优秀人才支持计划资助项目(12GH0002)

关键词：轴流压气机 , 非定常性 , 叶尖二次涡 , 旋转不稳定性

Experimental and Numerical Investigation of Near-Tip Flow-Field in an Axial Flow Compressor Rotor-Part Ⅱ: Flow Characteristics at Near-Stall Operating Conditions

WU Yan-Hui ^1, , WU Jun-Feng ^2, , Lang Fang-Yu ^3, , Wang Xiao ^4,

1.西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072

2.西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072

3.西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072

4.西北工业大学动力与能源学院,陕西西安710072

Keywords： axial-flow compressor , unsteadiness , tip secondary vortex , rotating instability

采用机匣壁动态压力测量技术对某高速亚音轴流压气机转子中转数可压条件下不同工况点叶尖流场进行了测量.在对近失速工况点试验测量结果进行详细分析的基础上,结合全通道非定常的数值模拟对试验观察到的流动现象进行了解释.结果表明:随着工况点向失速边界点推进,叶尖区出现的非定常流动现象(旋转不稳定性)增强,且该非定常流动现象的活动频率随流场的调整在一定带宽范围内变化;通过非定常数值模拟结果与试验测量结果的对比分析表明,叶尖通道中以一定周期活动的TSV的出现是旋转不稳定性流动现象出现的流体动力学机制.

参考文献

[1]	R. Mailach;I. Lehmann;K. Vogeler .Rotating Instabilities in an Axial Compressor Originating From the Fluctuating Blade Tip Vortex[J].Journal of turbomachinery,2001(3):453-460.
[2]	Joachim Marz;Chunill Hah;Wolfgang Neise .An Experimental and Numerical Investigation into the Mechanisms of Rotating Instability[J].Journal of turbomachinery,2002(3):367-374.
[3]	Y. Wu;Q. Li;W. Chu;H. Zhang;Z. Su .Numerical investigation of the unsteady behaviour of tip clearance flow and its possible link to stall inception[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A. Journal of power and energy,2010(1):85-96.

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