抽吸结构及参数对附面层振荡抽吸效果影响的研究
发布时间：2021-01-15 08:07
随着航空飞行器对推重比的不懈追求,压气机向着减少级数、提升级压比和总压比的方向发展。在常规的反动度范围内设计的压气机受到材料强度和激波损失等的约束,压气机的转速不能过高,导致压气机的负荷很难进一步提高。在这种背景下,基于流动控制的低反动度高负荷轴流压气机应运而生,因此,研究效果良好、稳定可靠的流动控制技术会对低反动度高负荷轴流压气机的实际应用奠定坚实的基础。广大叶轮机械领域的研究者对附面层抽吸的流动控制方法进行了诸多理论、数值模拟与实验研究,但多是在壁面上提取部分网格施加边界条件,与实际情况存在或大或小的偏差。本文在叶片内部加入了抽吸腔,通过全叶高展向槽抽吸叶栅流道中的气体,更接近真实抽吸时的工况。本文研究了不同的抽吸结构及参数对附面层振荡抽吸效果的影响,结果表明,在抽吸相对流量均为1%的条件下,对于不同的抽吸结构,抽吸振荡频率和抽吸振荡相对幅值均存在一个明显有效的阈值,在这个阈值内施加抽吸控制可以显著地抑制端壁附近与叶展中部的流动分离。在其他抽吸条件一致的条件下,抽吸腔的控制尺寸越大,对流场的控制效果越好。施加附面层振荡抽吸的位置也存在一个明显有效的阈值,在这个阈值内施加附面层振荡抽...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
弯叶片的流动控制机理[8]
唐方明[10][11]借鉴了飞机的边条 1-2 展示了具有前缘边条的叶片，研究表，15%叶高的前缘边条在0°和5°的攻角下图 1-1 弯叶片的流动控制机理[8]
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文大小叶片技术是通过在叶栅流道后半部分安放全叶高小叶片以分担大叶负荷并抑制大叶片吸力面的分离，避免了安放全弦长叶片引起的质量增加塞以及效率下降等问题。国内赛庆毅[12]、杨小贺[13]等人分别通过数值模研究手段研究了大小叶片技术，图 1-3 为大小叶片叶栅示意图，结果表明能够在一定负荷水平的条件下抑制叶片吸力面的流动分离。但是随着对荷的不懈追求，需要足够多的小叶片才能达到理想的效果，这对大小叶片生了极大的限制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Leading-edge flow separation control over an airfoil using a symmetrical dielectric barrier discharge plasma actuator[J]. Xin ZHANG,Huaxing LI,Yong HUANG,Kun TANG,Wanbo WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(05)
[2]In uence of Endwall Boundary Layer Suction on the Flow Fields of a Critically Loaded Di usion Cascade[J]. Zhi-Yuan Cao,Bo Liu,Ting Zhang. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(03)
[3]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)
[4]改善压气机端区流动的新方法——前缘边条叶片技术[J]. 伊卫林,唐方明,陈志民,季路成. 航空动力学报. 2015(07)
[5]压气机叶栅前缘边条技术的参数化数值研究[J]. 唐方明,伊卫林,陈志民,季路成. 航空发动机. 2015(03)
[6]第三代三维叶片技术思路分析[J]. 季路成,李嘉宾,伊卫林. 工程热物理学报. 2015(05)
[7]采用附面层抽吸孔改善高负荷扩压叶栅性能的研究[J]. 丁骏,陈绍文,徐皓,韩东,王松涛. 工程热物理学报. 2013(12)
[8]大小叶片扩压叶栅气动性能与流动结构实验研究[J]. 赛庆毅,朱源嘉,杨爱玲,戴韧. 动力工程学报. 2013(11)
[9]大小叶片轴流级反问题设计及数值模拟[J]. 杨小贺,单鹏. 航空学报. 2011(10)
[10]低反动度附面层抽吸式压气机及其内部流动控制[J]. 王松涛,羌晓青,冯国泰,林伟春,王仲奇. 工程热物理学报. 2009(01)
博士论文
[1]超高负荷扩压叶栅分离结构及其定常与非定常控制研究[D]. 蔡乐.哈尔滨工业大学 2015
[2]低反动度附面层抽吸式压气机流动控制及设计方法研究[D]. 羌晓青.哈尔滨工业大学 2009
[3]合成射流/合成双射流机理及其在射流矢量控制和微泵中的应用研究[D]. 罗振兵.国防科学技术大学 2006
本文编号：2978555
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
弯叶片的流动控制机理[8]
唐方明[10][11]借鉴了飞机的边条 1-2 展示了具有前缘边条的叶片，研究表，15%叶高的前缘边条在0°和5°的攻角下图 1-1 弯叶片的流动控制机理[8]
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文大小叶片技术是通过在叶栅流道后半部分安放全叶高小叶片以分担大叶负荷并抑制大叶片吸力面的分离，避免了安放全弦长叶片引起的质量增加塞以及效率下降等问题。国内赛庆毅[12]、杨小贺[13]等人分别通过数值模研究手段研究了大小叶片技术，图 1-3 为大小叶片叶栅示意图，结果表明能够在一定负荷水平的条件下抑制叶片吸力面的流动分离。但是随着对荷的不懈追求，需要足够多的小叶片才能达到理想的效果，这对大小叶片生了极大的限制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Leading-edge flow separation control over an airfoil using a symmetrical dielectric barrier discharge plasma actuator[J]. Xin ZHANG,Huaxing LI,Yong HUANG,Kun TANG,Wanbo WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(05)
[2]In uence of Endwall Boundary Layer Suction on the Flow Fields of a Critically Loaded Di usion Cascade[J]. Zhi-Yuan Cao,Bo Liu,Ting Zhang. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(03)
[3]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)
[4]改善压气机端区流动的新方法——前缘边条叶片技术[J]. 伊卫林,唐方明,陈志民,季路成. 航空动力学报. 2015(07)
[5]压气机叶栅前缘边条技术的参数化数值研究[J]. 唐方明,伊卫林,陈志民,季路成. 航空发动机. 2015(03)
[6]第三代三维叶片技术思路分析[J]. 季路成,李嘉宾,伊卫林. 工程热物理学报. 2015(05)
[7]采用附面层抽吸孔改善高负荷扩压叶栅性能的研究[J]. 丁骏,陈绍文,徐皓,韩东,王松涛. 工程热物理学报. 2013(12)
[8]大小叶片扩压叶栅气动性能与流动结构实验研究[J]. 赛庆毅,朱源嘉,杨爱玲,戴韧. 动力工程学报. 2013(11)
[9]大小叶片轴流级反问题设计及数值模拟[J]. 杨小贺,单鹏. 航空学报. 2011(10)
[10]低反动度附面层抽吸式压气机及其内部流动控制[J]. 王松涛,羌晓青,冯国泰,林伟春,王仲奇. 工程热物理学报. 2009(01)
博士论文
[1]超高负荷扩压叶栅分离结构及其定常与非定常控制研究[D]. 蔡乐.哈尔滨工业大学 2015
[2]低反动度附面层抽吸式压气机流动控制及设计方法研究[D]. 羌晓青.哈尔滨工业大学 2009
[3]合成射流/合成双射流机理及其在射流矢量控制和微泵中的应用研究[D]. 罗振兵.国防科学技术大学 2006
本文编号：2978555
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