球形凹坑影响跨声速扇形扩压叶栅气动性能的数值研究

发布时间：2024-02-18 17:06

　　随着现代航空工业飞速发展对于航空发动机提出了更高的性能指标。压气机作为其核心部件,随之需要提升更高的压比和效率。而压气机叶栅的研究作为提升压气机性能的关键尤为重要。从靠近实际的角度出发,选择主流跨声速叶型,能够更好地保持科研的前瞻性。研究表明,.采用跨声速扩压叶栅并在其叶片表面合理的布置凹坑这类被动控制技术能够有效地抑制壁面附面层的流动,实现减阻效果,是提高压气机气动性能有效的途径之一。本文以跨声速DMU37静叶叶顶作为叶型,采用数值模拟方法,从总压损失、极限流线、叶表静压分布以及湍动能等方面考察球形凹坑的几何因素对跨声速扇形扩压叶栅气动性能以及损失特性的作用机理,进一步分析球形凹坑减阻的原因。本文在以下几个方面进行分析:首先,利用三维建模软件设计扇形叶栅流道,并验证数值方法可行性。探究扇形扩压叶栅的流动特性和损失机理,以及变冲角下的气动性能。发现扇形扩压叶栅由于径向离心力以及周向力的作用下,上下流动不对称,下角区分离程度更大,且冲角增加会加剧这一现象,近失速状态下角区分离占主体。其后在原型叶栅基础上合理的选择凹坑相关参数,包括凹坑间距和凹坑位置,进行凹坑叶栅的数值计算。由于叶表凹坑的...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３叶片开槽技术的研究??Ｆｉｇ．?１．３?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｏｎ?ｂｌａｄｅ?ｏｐｅｎｉｎｇ?ｇｒｏｏｖｅ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１５２１??

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图１．５?Ｋａｎｇ的压气机旋涡模型＾??Ｆｉｇ．?１．５?Ｋａｎｇ’ｓ?ｓｃｒｏｌｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ＾６７］??通过对压气机的研宄，发现压气机叶栅中通道涡是影响其损失的复杂涡系结构

?球形Ｆ１坑影响跨声速扇形扩压叶栅气动性能的数值研宄????在吸力面靠近端壁的部位，由于通道涡的影响，端壁附面层会产生一种旋向与通道涡相??逆的另一种涡体，叫做小尺度涡。??Ｓｔｒａａｒｎ?ｔｕｒｆａｃ＊＾??－－??ｃｔｏｕｌｌｏｗ?＊??图１．４?Ｌａｎｇｓｔｏｎ的端壁附面层....

图１．７压气机叶片尾迹模型［７１］??Ｆｉｇ．?１．７?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ?Ｂｌａｄｅ?Ｔｒａｉｌ?Ｍｏｄｅｌ１７１１??

?球形凹坑影响跨声速扇形扩压叶栅气动性能的数值研究???ｙ?ｉ．ｏ?????〇?＿纽舲时后的实测??＊不？■＞ｖ薇＆的实洌ＩＥ?？；??〇？，?？—咖Ｉ?．Ｊ??？／？．??（ａ）叶片尾迹区内速度分布简图?（ｂ）衰减理论的实验验证??图１．７压气机叶片尾迹模型［７１］??Ｆｉｇ．....

图１．１０典型的沟槽形状［８５］??Ｆｉｇ．?１．１０?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｇｒｏｏｖｅ?ｓｈａｐｅ间??

?球形凹坑影响跨声速扇形扩压叶栅气动性能的数值研究???低速流??＾体卜．升??产生二次涡??图１．９第二涡群理论三维示意图［８２】??Ｆｉｇ．?１．９?Ａ?ｔｈｒｅｅ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｅｃｏｎｄ?ｖｏｒｔｅｘ?ｇｒｏｕ....

本文编号：3902235