壓氣機(jī)近失速狀態(tài)流場(chǎng)非定常特性研究.pdf

1、壓氣機(jī)的氣動(dòng)穩(wěn)定性研究對(duì)發(fā)展高性能的航空發(fā)動(dòng)機(jī)具有重要的作用。壓氣機(jī)主動(dòng)擴(kuò)穩(wěn)技術(shù)的發(fā)展需求促使人們?nèi)ふ遗c失速相關(guān)的較現(xiàn)有失速先兆（模態(tài)波型和突尖波型）更早的流動(dòng)現(xiàn)象，近十年來(lái)研究人員將視角逐漸深入到葉頂泄漏流上，發(fā)現(xiàn)失速先兆的發(fā)生與葉頂泄漏流有著十分密切的關(guān)系，而且在近失速工況，泄漏流還會(huì)表現(xiàn)出明顯的非定常波動(dòng)。因此，研究近失速狀態(tài)下的流場(chǎng)特別是葉尖區(qū)流場(chǎng)對(duì)理解流動(dòng)失穩(wěn)的內(nèi)在機(jī)理和發(fā)展更加有效的擴(kuò)穩(wěn)技術(shù)具有十分重要的意義。
　　

2、本文采用試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法研究了一臺(tái)四級(jí)低速壓氣機(jī)在近失速時(shí)的流場(chǎng)特性。通過(guò)試驗(yàn)分析壓氣機(jī)在近失速狀態(tài)時(shí)的頻譜特性，發(fā)現(xiàn)近失速狀態(tài)時(shí)泄漏流表現(xiàn)出了不同于大流量狀態(tài)的非定常性，經(jīng)過(guò)數(shù)值模擬研究，發(fā)現(xiàn)此時(shí)的非定常是由葉片前端的泄漏渦破碎造成的。通過(guò)試驗(yàn)分析第3級(jí)轉(zhuǎn)子葉頂壁面靜壓譜，發(fā)現(xiàn)在近失速時(shí)，葉尖泄漏渦的起始點(diǎn)更靠近葉片前緣且泄漏流的軌跡更趨向與轉(zhuǎn)子前緣平齊，數(shù)值模擬也得到了同樣的結(jié)果，這是由于隨著流量的減小，葉片負(fù)荷往葉片前端