压气机低能流体径向流动与失速机理研究

发布时间：2021-03-15 19:01

　　压气机叶栅通道内的流动分离对其内部损失和流动稳定性有非常重要的影响,对其机理和控制措施的研究一直以来都是压气机气动力学领域具有挑战性的研究方向。角区分离、角区失速以及叶顶泄漏流动是压气机叶栅内部最为重要的三维空间分离结构,具有明显的非定常性和跨通道传播的特点,直接影响着压气机性能和稳定性。除此之外压气机叶栅通道中还存在着沿径向上升的二次流动,将大量堆积的低能流体径向输运,使叶栅通道流场更加复杂。本文以压气机叶栅通道中存在的起始于轮毂端壁的径向二次流动为切入点,采用基于SST湍流模型的RANS方法对几种不同的1.5级压气机模型进行数值模拟,重点研究了不同的设计参数对径向流动的影响从而诱导压气机失速原因的异同;重点分析诱导压气机失速的原因以及失速先兆的产生机理。进行压气机旋转失速实验方案设计并进行实验验证。动叶角区径向流随着流量的降低逐渐向叶顶发展,静叶轮毂角区径向流动表现为径向的“龙卷风”型分离涡结构,随着流量的减小其涡核位置不断前移,造成大范围堵塞。改变轴向间隙和扭曲规律并没有改变压气机的失速先兆模式,表现为叶顶二次涡的前移和溢流,但却引起失速先兆诱因的改变,造成不同设计参数下叶顶涡系... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

压气机的不稳定边界[4]

渐进失速和突变失速[5]

轴流压气机气动稳定性研究

【参考文献】：
期刊论文
[1]低速轴流压气机旋转失速边界的模型描述[J]. 李志平,张鹏,李秋实.  航空动力学报. 2017(03)
[2]轴流压气机角区分离的研究进展[J]. 吴艳辉,王博,付裕,刘军.  航空学报. 2017(09)
[3]燃气轮机技术及发展[J]. 翁一武,闻雪友,翁史烈.  自然杂志. 2017(01)
[4]单级轴流压气机叶端区二次流动的研究[J]. 吴艳辉,刘军,安光耀,陈智洋,彭文辉.  航空动力学报. 2016(10)
[5]跨声速压气机转子近失速工况非定常流动及相关机理研究[J]. 吴艳辉,安光耀,陈智洋,丁永鹏,刘军,彭文辉.  推进技术. 2016(10)
[6]轴流压气机近失速及旋转失速全通道数值模拟[J]. 石嵩,屠宝锋.  航空动力学报. 2016(05)
[7]跨声速压气机不同转速下失稳形式的实验研究[J]. 潘天宇,宋西镇,李志平,李秋实.  推进技术. 2015(08)
[8]重型燃气轮机现状与发展趋势[J]. 蒋洪德,任静,李雪英,谭勤学.  中国电机工程学报. 2014(29)
[9]周向槽机匣处理对某跨音转子性能的影响[J]. 段真真,柳阳威,陆利蓬.  航空学报. 2014(08)
[10]高速压气机叶栅旋涡结构及其流动损失研究[J]. 张海灯,吴云,李应红,赵勤.  航空学报. 2014(09)

硕士论文
[1]加湿跨音速转子旋转失速特性数值研究[D]. 王蓬蕙.哈尔滨工程大学 2013



本文编号：3084657