王掩刚
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牛楠
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任思源
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赵龙波
工程热物理学报
以NASARotor35为研究对象，应用数值模拟手段深入分析了该转子在近失速工况的流动特征，针对其叶片吸力面附面层分离和上端壁处严重的二次流动，对比研究了叶表抽吸和上端壁抽吸对该转子流场结构以及气动性能的影响。计算结果表明：两种抽吸形式均使压气机的压比和效率有所提高。叶表抽吸可有效控制叶片通道激波，减小叶片吸力面的分离区，其最佳位置位于通道激波之后附面层发展处，在最佳抽吸量时压比提高了1．85％，效率提高了8．53％。上端壁抽吸有效地改善了近端壁区域的进出口气流角，其最佳位置位于叶片近前缘处，在最佳抽吸量时压比提高了0．86％，效率提高了4．54％。
关键词:
跨音速压气机
,
附面层抽吸
,
抽吸位置
,
抽吸量
任晓栋
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顾春伟
工程热物理学报
本文以正在建设的1.5级跨音压气机试验台所采用的压气机为研究对象,利用NUMECA软件计算了该压气机在不同转速下的特性曲线,并在设计转速下,对其内部流场进行了分析研究.研究表明:激波位置和强度随压气机运行工况的变化而变化;在近失速工况和堵塞工况时,压气机内部流动出现分离;在设计工况时,压气机内部流动状况良好.上述结论,可以为试验台建设中,探头位置的确定和激光测窗位置的选取等提供指导和帮助.此外,该算例作为一盲解,将来同实验结果对比后,可以用来检验和校准CFD程序,为国内F级燃机设计平台的建设打下良好的基础.
关键词:
跨音压气机
,
弓形激波
,
通道激波
,
流动分离
阚晓旭
,
陆华伟
,
钟兢军
工程热物理学报
采用数值模拟的方法研究了动叶尾迹对跨声速压气机设计工况下静叶表面和下端壁分离结构的非定常影响规律.首先,采用Rotor37的实验结果验证了数值模拟方法的可靠性.通过对跨声速压气机设计工况的计算,认为定常计算和非定常计算的结果整体上是相似的,非定常计算考虑了动叶尾迹对静叶流场的影响.研究表明,动叶尾迹在向下游输运过程中经历了拉伸、扭曲、积聚和耗散的过程.动叶尾迹使动静叶交界面气流角发生周期性波动.动叶尾迹的扫掠,使静叶前缘闭式分离区域范围发生先增大后减小的周期性波动,使静叶尾缘分离形式呈现由闭式分离向开式分离的周期性转化.动叶尾迹的扫掠在马蹄涡吸力面分支前诱导出一个小尺度的旋涡,并使得静叶根部尾缘和下端壁角区处的螺旋点拓扑结构呈周期性变化.动叶尾迹的扫掠使得静叶压力面的局部高静压区发生周期性的迁移.
关键词:
跨声速压气机
,
非定常计算
,
动叶尾迹
,
静叶表面
,
分离结构
周小勇
,
赵庆军
,
徐建中
工程热物理学报
本文针对一高负荷跨音压气机,采用正交试验设计的方法研究了周向槽机匣处理槽深、叶顶间隙和叶顶叶型安装角对压气机失速裕度和峰值效率的影响.通过极差分析的方法研究了各因素影响失速裕度和峰值效率的主次顺序,以及各因素水平变化对试验指标的影响,得到了使单项试验指标最优和兼顾两项试验指标的各因素水平组合方案.通过对流场的分析表明,优化后的方案抑制了叶顶区域泄漏涡和激波相互作用所引起的低速区,缓解了叶顶区域的堵塞,使压气机的失速裕度提高.同时周向槽内的流动及其与主流的掺混造成叶顶区域流动损失增加,峰值效率降低.
关键词:
跨音压气机
,
周向槽机匣处理
,
正交试验
