跨声速压气机转子叶尖旋转不稳定流动特性的数值研究

发布时间：2017-12-30 03:26

  本文关键词：跨声速压气机转子叶尖旋转不稳定流动特性的数值研究　出处：《南京航空航天大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：叶尖泄漏流对压气机性能和稳定性都有着重要的影响,在近失速工况附近,转子叶尖流场往往表现出明显的非定常波动特征。因此,本文以某跨声速轴流压气机转子为研究对象,对其通道内部流场开展了单通道和多通道的全三维定常及非定常数值模拟,重点关注转子叶尖区域的流动特性,研究转子叶尖非定常流动的产生及波动机理。为了研究不同计算方法对计算结果的影响,本文开展了S-A模型和DES模型(分离涡模拟)的对比计算。转子单通道非定常计算结果表明,S-A模型以及DES模型都反映出了转子叶尖非定常流场的整体流动情况,两者流动特性都表现出:主流与泄漏流两者达到动态平衡,使得叶尖泄漏流出现周期性的摆动而引起整个叶尖流场出现非定常波动现象,且都反映出泄漏流经过激波后摆动幅度明显加剧,表明激波加强了叶尖流场的非定常效应。本文对该转子开展了多通道非定常计算,通过改变进气条件来捕捉叶尖区域流动的旋转不稳定现象,研究其流动特性及其形成机理。结果表明:进气条件对该转子的叶尖区域流场结构有重要影响。非轴向进气时,叶尖流场也存在非定常现象,表现为单通道周期结构,即每个通道内流场几乎完全一致;而轴向进气时,叶尖非定常流场表现为周向占据多个栅距的周期结构,并形成了沿周向传播的旋转不稳定现象。随着流量的减小,叶顶区域非定常波动强度增大,流场结构发生动态变化,且流场中叶尖泄漏涡破碎更为严重,导致叶顶区域流动堵塞更为严重,损失加剧。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V231.3

【参考文献】

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本文编号：1353150