機匣周向槽抽吸對跨聲速壓氣機轉(zhuǎn)子氣動性能影響研究.pdf

1、現(xiàn)代高性能飛行器對壓氣機級壓比和效率提出了更高的要求，在傳統(tǒng)壓氣機基礎(chǔ)上改進的新型葉型逐漸成為學者們研究的重點。超、跨聲速壓氣機的出現(xiàn)使壓氣機增壓能力有了質(zhì)的飛越。但與傳統(tǒng)的亞聲速壓氣機相比，超、跨聲速壓氣機中激波的存在使其內(nèi)部流動更加復雜，存在著極大的不穩(wěn)定性?？缏曀賶簹鈾C轉(zhuǎn)子內(nèi)激波、間隙泄漏渦、徑向分離渦等復雜的流動結(jié)構(gòu)相互作用，在流動環(huán)境惡化時誘使壓氣機發(fā)生失速，因此探究控制跨聲速壓氣機泄漏流動及激波結(jié)構(gòu)的方法具有重要意義。

2、>　　本文以某改型跨聲速壓氣機轉(zhuǎn)子為研究對象，著重研究了機匣周向抽吸槽改善跨聲速壓氣機轉(zhuǎn)子流動狀態(tài)及提升其氣動性能的機理。在采用實驗數(shù)據(jù)完善的ROTOR37驗證CFD方法的準確性及可行性后，探究機匣槽、真空集氣腔、組合槽對跨聲速壓氣機氣動性能的影響。首先，探究單機匣周向槽影響跨聲速壓氣機轉(zhuǎn)子氣動性能的機理，對比總性能、擬S3流面馬赫數(shù)云圖及型面載荷等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)單機匣處理可以抽離部分泄漏流，控制激波強度，改善跨聲速壓氣機轉(zhuǎn)子內(nèi)部流動狀態(tài)。

3、其次，在各抽吸槽外部加入了真空腔體使數(shù)值模擬過程更加接近工程實際結(jié)果。通過對比改型及原型跨聲速壓氣機轉(zhuǎn)子效率、壓比、馬赫數(shù)等氣動參數(shù)，發(fā)現(xiàn)帶腔體時，改型抽吸流量為原型近失速工況下主流流量的2％時依然能達到合理的計算結(jié)果且計算結(jié)果表明該方案對跨聲速壓氣機氣動性能改善效果明顯，這說明帶腔體機匣周向抽吸槽槽內(nèi)流動更加順暢，抽吸效果更好。最終，在加入真空腔體后進行了雙槽組合抽吸的探究。對比三種組合方案在兩種不同抽吸流量下的抽吸效果，發(fā)現(xiàn)組合抽吸