摘要：为增加对轴向倾斜槽处理机匣扩稳机理的认识,文章以一跨音风扇级为研究对象,采用数值模拟的方法对处理槽不同轴向位置的处理效果进行了研究。文中设计的两轴向倾斜槽机匣槽的结构相同,槽长均为50%叶片弦长。机匣1的处理槽相对叶片前移,与叶片的轴向重合度为30%叶片弦长;机匣2的处理槽相对位置后移,与叶片的轴向重合度为50%叶片弦长。95%和70%2个设计转速下的数值模拟结果显示,机匣2的扩稳效果好于机匣1,但同时效率损失也略大于机匣1。文章研究结果显示,当处理槽的在轴向上同时跨越了激波与叶顶泄露涡的发生位置时,处理机匣的扩稳效果较好。在70%设计转速下,文中数值模拟到了一个不同于传统认识的现象,即:轴向倾斜槽处理机匣不但有效实现了扩稳,同时还提高了原型风扇级的压比和效率。文中从95%和70%转速下流场的不同特征出发,分析了该现象发生的原因。该结果对同类跨音风扇或压气机的机匣处理具有借鉴意义。

摘要：介绍了带有进口导流叶片的三级跨音轴流压气机的气动设计与数值优化过程,气动设计采用准三维体系,包括一维平均流线设计、S2流面通流设计和任意中弧线叶片造型设计,并利用商用软件Numeca进行压气机流场分析.采用遗传算法结合人工神经网络的全局优化方法对第一级跨音动叶在多级环境下进行三维数值优化.结果表明:与优化前相比,优化后跨音级动叶叶尖的激波-边界层干涉损失明显降低,第一级动叶与三级压气机整机近设计点的绝热效率分别提高了0.87%和0.37%,压气机整机的质量流量、总压比、绝热效率和失速裕度均能够满足设计目标.

摘要：本文采用与三维流场分析程序相匹配的任意叶轮机通用叶片造型程序,进行某单级高通流、跨音、宽弦长风扇转子设计。在设计过程中,通过调整转子进口流量、出口总压、叶片最大相对厚度和前后缘厚度等参数沿径向的分布,弯度和最大弯度位置沿弦向的分布,从设计上减弱了叶片上部的激波强度、降低了激波及其关联的损失,克服了该转子叶尖高相对马赫数和低损失、高效率的矛盾。最终获得满足气动性能和结构强度的风扇转子.

摘要：本文以跨音轴流单转子压气机为研究对象,对65%和98%额定转速下,不同等离子体激励强度的扩稳效果进行研究。结果表明,在一定转速下,等离子体激励强度越高,扩稳效果越好;相同等离子激励强度下,转速越高,扩稳效果越差。通过对该单转子机匣壁面轴向剪切应力的分析,发现等离子体激励的扩稳机制是将泄漏流与主流交界面位置推向叶片通道下游,抑制泄漏流在叶片前缘的溢出。在此基础上,本文提出了一种利用靠近失速的小流量工况下的泄漏流与主流交界面位置预判等离子体激励效果的方法。该方法由于不需要计算到失速边界,因此可以快速初判等离子激励的相对扩稳效果,为跨音环境下等离子扩稳方案的设计提供指导。

摘要：某单级跨音压气机在设计转速退喘过程中,第1级可调静子叶片(VSV)瞬间关闭且不受作动筒控制,从监控摄像头看到指示第1级可调静子角度状态的指针已经超出表盘关角度极限。紧接着第1级转子振幅增大,为退出该危险状态紧急降低压气机转速直至停车。为找出第1级可调静子异常关闭的原因,对其受到的气动力矩进行了分析。首先采用定常三维计算确定了第1级可调静子受到的气动力矩在压气机特性图上的分布,指出了气动力矩大的高风险三角区。其次通过三维非定常计算模拟了节气门快速打开后压气机流场以及气动力矩随时间的变化,揭示了可调静子异常关闭的原因。最后介绍了可避免这一危险情况的预防措施,这些措施在后续的单级压气机试验中被证明是有效的。

摘要：基于数值分析方法对跨音速高负荷轴流风扇的前缘及翼型中线进行了优化及结果分析,结果显示:激波为跨音转子做功的直接动力.其直接影响到风扇转子的性能。风扇翼型前缘形状及翼型中线形状显著影响激波强度、影响范围、激波附面层分离现象。经优化后风扇等熵效率显著增加,由46.43%〜81.03%提升至56.27%〜84.6%。

摘要：根据最优化理论建立了平面跨音速叶栅优化计算的数学模型，以跨音叶栅气动正问题的求解为基础，以叶栅损失系数ξ为目标函数，并考虑适当的约束条件，应用最优化方法，通过反复搜索，自动给出在一定条件下性能最佳的叶栅。从两种叶栅的优化设计的结果表明：优化后叶栅流场的特性得到了明显地改善，损失下降，将优化计算在叶轮机械设计领域内的应用向前推进了一步。