单转子轴流压气机涡动力学失稳机理研究

发布时间：2018-04-08 19:43

  本文选题：轴流压气机　切入点：叶顶泄漏涡　出处：《推进技术》2016年12期

【摘要】：为了研究单转子轴流压气机的涡动力学失稳机理,采用基于Shear Stress Transport(SST)湍流模型的尺度自适应雷诺平均/大涡(RANS/LES)混合模拟的方法对低速单转子轴流压气机进行了非定常数值模拟。研究结果表明:在设计转速3kr/min条件下,叶顶泄漏涡、二次泄漏涡以及诱导涡破碎引起的叶顶区域的堵塞是触发单转子轴流压气机内部流动失稳的主要因素。压气机由近堵塞工况点向小流量工况点逼近的过程中,叶顶泄漏涡轨迹与轴向的夹角由70°增加到76°,二次泄漏涡起始点位置前移加速叶顶泄漏涡向转子前缘移动。近失速工况点叶顶泄漏涡的轴向动量与主流的轴向动量之间存在一种平衡,叶顶泄漏涡稳定在转子前缘。压气机进一步节流主流的轴向动量减小,对叶顶泄漏涡轴向动量的抑制能力减弱,叶顶泄漏涡的位置不再稳定,诱发尖脉冲型失速先兆。
[Abstract]:In the process of compressor approaching from near clogging point to small flow rate point, the angle between tip leakage vortex track and axial vortex increases from 70 掳to 76 掳, and the position of the starting point of secondary leakage vortex moves forward to accelerate the tip leakage vortex moving to the rotor leading edge.There is a balance between the axial momentum of the blade tip leakage vortex and the mainstream axial momentum at the near stall condition, and the tip leakage vortex is stabilized at the rotor leading edge.The axial momentum of the compressor further throttles the main stream decreases, the ability to restrain the axial momentum of the tip leakage vortex is weakened, the position of the tip leakage vortex is no longer stable, and the tip pulse stall precursor is induced.
【作者单位】： 空军工程大学等离子体动力学重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51336011;50906100) 高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金(201172)
【分类号】：V231.3

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本文编号：1723115