进气畸变条件下非轴对称风扇设计及扩稳机理

作     者：余军杨 傅文广 孙鹏 张韬 王春雪 赵伟 YU Junyang;FU Wenguang;SUN Peng;ZHANG Tao;WANG Chunxue;ZHAO Wei

作者机构：中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 北京动力机械研究所北京100074 

基　　金：国家自然科学基金民航联合基金重点项目(U2233207) 中央高校基本科研业务费项目中国民航大学专项(3122024038) 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第16期

页      码：75-96页

摘      要：动力系统的进气畸变问题导致风扇性能下降、引发气动不稳定,从而对飞行器的安全构成潜在威胁,在军、民航空领域已受到广泛关注。为确保进气畸变条件下推进系统的可靠运行和飞行安全,本研究基于数值方法对某小涵道比涡扇发动机开展抗畸变风扇设计及扩稳研究。针对其畸变影响特征,采用非轴对称静子(NAS)布局来消除其不利影响,研究表明:NAS能够有效改善进气畸变条件下的风扇性能。相较于原型,在同流量工况下,绝热效率和总压比可分别增加1.37%和1.26%,稳定裕度可增加8.31%,实现了该NAS风扇的性能提升及扩稳目的;NAS设计直接作用于畸变区,有效改善了畸变区内的静叶冲角,抑制了静叶通道涡系结构的发展和迁移,较大程度减小静叶的扩压因子,从而有效消除了静叶的角区分离,使得静叶冲角周向分布相对均匀,有效改善风扇静叶内部流场,整体提高风扇的气动性能。此外,NAS设计还具有改善风扇后部内涵流场的潜力,使内涵出口的不均匀流场朝着周向均匀化方向发展,并且在有效减弱动态总压畸变强度、改善流场均匀性的同时,还兼具改善总温畸变的能力。

主 题 词：进气畸变 涡扇发动机 非轴对称静子 气动性能 稳定裕度 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

馆 藏 号：203143366...