轴流压气机转子叶尖间隙流动结构的数值研究

作     者：张晨凯 胡骏 王志强 高翔 ZHANG Chenkai;HU Jun;WANG Zhiqiang;GAO Xiang

作者机构：南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 

基　　金：高等学校博士学科点专项科研基金(20123218120009) 江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXZZ11_0224)~~ 

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

年 卷 期：2014年第35卷第5期

页      码：1236-1245页

摘      要：为进一步加深对轴流压气机转子叶尖间隙内泄漏流/涡流动结构的认识,针对某台用于高压压气机低速模拟的四级重复级大尺度轴流压气机上的转子,采用定常数值方法开展了详细的研究。首先用已有的试验结果校核了计算方法的可靠性,随后研究了设计点工况下端区复杂流动结构和流动损失的机理,最后比较了无叶尖间隙和不同叶尖间隙大小的轴流压气机转子端区流动结构的差别,以及设计点和近失速情况下叶尖泄漏涡结构、泄漏流/主流交界面、端壁堵塞以及端壁损失的区别。结果表明,在62.5%间隙高度以下的叶尖区域内,从前缘叶尖间隙流出的流体会卷吸成叶尖泄漏涡,且随间隙高度的增加其占据的叶尖泄漏涡的位置由内而外;而在62.5%间隙高度以上,从转子前缘间隙内流出的流体不会卷吸成叶尖泄漏涡,随间隙高度的增加流动受叶尖泄漏涡的影响越来越小,更易出现二次及多次泄漏,且所占据的弦长范围也更宽广;设计状态下,叶尖泄漏涡在向下游发展的过程中会逐步膨胀,并与主流强烈掺混,无量纲流向涡量迅速减小,但无量纲螺旋度值显示其仍能保持集中涡的特征。

主 题 词：叶尖泄漏流 叶尖泄漏涡 流动结构 流动损失 轴流压气机 转子 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0704[理学-天文学类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/S1000-6893.2013.0387

馆 藏 号：203566148...