尾迹对低压涡轮边界层稳定性的影响

发布时间：2017-11-02 20:25

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【摘要】：在低压涡轮内部上游周期性扫过的尾迹是下游叶片排内最重要的非定常扰动源,会对边界层的失稳和转捩过程产生决定性的影响.在施加低压涡轮负荷分布的平板上,采用热线对雷诺数为130 000工况下,有/无尾迹作用时分离剪切层中的速度波动进行了测量.通过对比两种工况下分离剪切层中的扰动发展,分析了尾迹对分离泡稳定性的影响.结果表明:在无尾迹来流工况下,扰动在分离泡前部的增长符合线性不稳定机制,扰动增长至饱和后非线性机制开始起作用.主导分离剪切层的失稳过程的为K-H(Kelvin-Helmholtz)无黏不稳定机制.尾迹与分离剪切层的相互作用产生的扰动的增长在分离泡前部同样满足线性不稳定机制.尾迹加速了分离剪切层的失稳转捩进程,从而抑制了分离.
【作者单位】： 北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室;先进航空发动机协同创新中心;
【关键词】： 低压涡轮 尾迹 边界层 分离泡 稳定性
【分类号】：V231
【正文快照】： 民用航空发动机在高空巡航飞行状态时,低压涡轮部件通常工作在低雷诺数工况下,此时叶片吸力面边界层在很大面积上处于层流状态.由于层流边界层抵抗分离的能力较弱,在逆压梯度的作用下吸力面边界层极易发生分离形成分离泡,分离泡导致了气动损失的急剧上升.深入理解边界层分离的

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本文编号：1133042