轴流压气机端壁失速的耦合扩稳方法及机理研究

作     者：王维 张翔 卢金玲 罗兴锜 楚武利 WANG Wei;ZHANG Xiang;LU Jin-ling;LUO Xing-qi;CHU Wu-li

作者机构：西安理工大学水利水电学院陕西西安710048 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 先进航空发动机协同创新中心北京100191 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(51339005) 国家自然科学基金(51879216,51006084) 陕西省自然科学基金(2018JQ5152) 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2020年第41卷第3期

页      码：544-552页

摘      要：为了探索可有效控制轴流压气机端壁失速的扩稳方法,将缝式处理机匣与叶顶喷气进行耦合设计,参数化研究了缝的长度、位置和角度对压气机性能的影响,结合非定常数值模拟阐释了"耦合型处理机匣"的扩稳机理以及影响压气机效率的作用机制。研究结果表明,在"耦合型处理机匣"作用下,压气机失速裕度提高18%,压气机效率在小流量工况略有提高,在设计工况降低0.21%。缝长度是影响压气机性能的关键,其最大长度不应超过叶顶轴向弦长的50%,缝的位置和角度的影响程度有限。"耦合型处理机匣"内存在缝内循环和由缝到喷嘴间的循环两种主要流动形式,这两种循环在有效控制叶顶泄漏涡的同时降低了叶顶负荷,是提高压气机失速裕度的主要原因。"耦合型处理机匣"与压气机间的作用具有自适应性,这种自适应性降低了其对压气机工作点效率的负面影响,同时保证了对叶顶堵塞的控制效果。缝与喷嘴的耦合设计具有不降低压气机效率的同时,大幅度提高压气机失速裕度的潜力。

主 题 词：轴流压气机 端壁失速 处理机匣 耦合 自适应 

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

核心收录：

D　O　I：10.13675/j.cnki.tjjs.190059

馆 藏 号：203886016...