压气机叶栅端壁射流/抽吸流动控制的实验研究
发布时间：2021-01-27 15:50
本文以压气机叶栅为研究对象,在Re=2.4×105的情况下,开展了端壁射流/抽吸对于压气机叶栅的损失分布与旋涡结构的研究。结果表明,端壁射流与抽吸都能够显著减弱角区分离。位置与角度是射流的关键因素,当射流位置选取在分离线的渐近线时,角区分离能够得到最优的抑制,能够减少总压损失达22.7%。抽吸流动控制中,位置选取是较为关键的因素,但其对位置的敏感性要弱于射流。
【文章来源】：工程热物理学报. 2016,37(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图１叶栅几何参数示意图
．５?ｍｍ。利??Ｔａｂｌｅ?１?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ?ｃａｓｃａｄｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?用静压传感器进行数据采集，在去除时漂的影响后’???—?Ｍ可参雙??进行不确定性分析１６１，取置信度９５％时，总压和静??轴＾７长７－?；?８３：３０?压的相对误差为干５％以内。选取测量截面，分别位??展弦比?ｈ！ｃ?１．６７?于尾缘前６０％轴向弦长至尾缘后２０％轴向弦长。??１．３激励器布置??％?〇Ｔ?根据仿真得到旋祸结构与分离区域，布置射流??气动参数?孔与抽吸孔，如图２所示。孔的直径为１?ｍｍ，布置??攻角?Ａ?－８。？８。?在在１５％、３５％、５５％、７５％的轴向弦长处，射流／抽??Ｒ＇?２＇４ｘｌ〇Ｓ?吸气体流量为流流量的０．５％，射流孔与端壁夹??二?￣?角为２０°，由于气孔附近的端壁只有０．５?ｍｍ的厚??度，故采用射流或抽吸的激励方式时，孔的位置变化??其中，ＥＷ－１位置对应于马蹄涡吸力面分支的消??散阶段，由于马蹄涡分支的诱导作用以及端壁附面??＼＾〇ｙ?层的过度偏转，通道涡开始萌生；ＥＷ－２位置对应于??Ｐ２＝Ｖ＼?叶片吸力面分离的包络线，在此通道涡开始促进体??瓶眺手只’細触’?Ｍ舰ＥＷ－３??位置对应于叶片吸力面分离的渐近线，；ＥＷ－４位置??处于分离区，由于叶栅通道的扩展和逆压梯度，通??图１叶栅几何参数示意图?道涡由稳定结构逐渐演化为不稳定结构，分离区逐??Ｆｉｇ．?１?Ｔｈｅ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｔｅｓｔ?ｃａｓｃａｄｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?渐增大，通道祸进一＊步扩张。??Ｐ〇ｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ＾＾Ｓ＊＊Ｓ?????Ｐａｓｓａｇｅ＾ｌ
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【参考文献】：
期刊论文
[1]端壁抽吸位置对大转角扩压叶栅流场及负荷的影响[J]. 郭爽,陈浮,陆华伟,陈绍文,宋宇飞,宋彦萍,王仲奇. 推进技术. 2011(03)
[2]组合抽吸对大转角扩压叶栅性能的影响[J]. 郭爽,陈绍文,陆华伟,宋彦萍,陈浮,王仲奇. 航空动力学报. 2010(12)
[3]Enhancing aerodynamic performances of a high-turning compressor cascade via boundary layer suction[J]. GUO Shuang1, CHEN ShaoWen1, LU HuaWei2, SONG YanPing1 & CHEN Fu1 1 School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China; 2 Marine Engineering College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China. Science China（Technological Sciences）. 2010(10)
[4]三维定常分离流和涡运动的定性分析研究[J]. 张涵信,邓小刚. 空气动力学学报. 1992(01)
本文编号：3003312
【文章来源】：工程热物理学报. 2016,37(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图１叶栅几何参数示意图
．５?ｍｍ。利??Ｔａｂｌｅ?１?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ?ｃａｓｃａｄｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?用静压传感器进行数据采集，在去除时漂的影响后’???—?Ｍ可参雙??进行不确定性分析１６１，取置信度９５％时，总压和静??轴＾７长７－?；?８３：３０?压的相对误差为干５％以内。选取测量截面，分别位??展弦比?ｈ！ｃ?１．６７?于尾缘前６０％轴向弦长至尾缘后２０％轴向弦长。??１．３激励器布置??％?〇Ｔ?根据仿真得到旋祸结构与分离区域，布置射流??气动参数?孔与抽吸孔，如图２所示。孔的直径为１?ｍｍ，布置??攻角?Ａ?－８。？８。?在在１５％、３５％、５５％、７５％的轴向弦长处，射流／抽??Ｒ＇?２＇４ｘｌ〇Ｓ?吸气体流量为流流量的０．５％，射流孔与端壁夹??二?￣?角为２０°，由于气孔附近的端壁只有０．５?ｍｍ的厚??度，故采用射流或抽吸的激励方式时，孔的位置变化??其中，ＥＷ－１位置对应于马蹄涡吸力面分支的消??散阶段，由于马蹄涡分支的诱导作用以及端壁附面??＼＾〇ｙ?层的过度偏转，通道涡开始萌生；ＥＷ－２位置对应于??Ｐ２＝Ｖ＼?叶片吸力面分离的包络线，在此通道涡开始促进体??瓶眺手只’細触’?Ｍ舰ＥＷ－３??位置对应于叶片吸力面分离的渐近线，；ＥＷ－４位置??处于分离区，由于叶栅通道的扩展和逆压梯度，通??图１叶栅几何参数示意图?道涡由稳定结构逐渐演化为不稳定结构，分离区逐??Ｆｉｇ．?１?Ｔｈｅ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｔｅｓｔ?ｃａｓｃａｄｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?渐增大，通道祸进一＊步扩张。??Ｐ〇ｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ＾＾Ｓ＊＊Ｓ?????Ｐａｓｓａｇｅ＾ｌ
逐渐卷曲的过??＿?Ｐｉ?－Ｐｉｎ?程间。??其中，沁为进口总压，Ｐｈｘ为进口静压，Ｐ：ｕｔ为出口??＾?ｊ－ｐ?ＶｏｒｔｉｃｉｔＸ?［ｓ＿，］???…??定义栅距总压损失系数如式（２）所示：?＼?＼?°?％?＼??ｒ?／?／．?－＂￣一？＿＾￣￣??ｃｕｄｔ?／?Ｉ?ｄｔ?（２）??由于探针尺寸限制，无法准确测定叶表附面层，?．?１——■—－??不能够有效获取截面平均总压损失，故在此测量栅???＾Ａｔｔａｃｈｅｄ?—??距平均总压损失，如图３所示。?＾?ｖｏｒｔｅｘｌａｙｅｒ?＾??？?ｎ，ｎ［?＊?—＂－ＶｏｒＥＴＴ－??２?〇．３〇?■?／?／Ｔｒａｎｓｐｌａｎａｔｉｏｎ?ｆｔＶ－１??泛?０．２５?－?Ｓｉｄｅ?ｗａｌｌ?／?（Ｃ３３ＢＨＨＢＩ??ｂｏｕｎｄａｒｙ?１?（ａ）?４０％ｃ，?（ｂ）?６０％ｃｘ??—０．２０?■?ｌａｙｅｒ?ｌｏｓｓｅ＞＼＾／??■２?〇?，?ｃ?．?Ｃｏｍｅｒ?／一一—＿＿一．．．．．、??＂２?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｌｏｓｓｅｓＴ＾?！??ｓ１?７?／?—?ｚ＊—￣一一??０．１０?－??Ｓ?＊?－?Ｌ?一；：—＊?一—．■???０．０５?－?Ｐｒｏｆｉｌｅ?ｌｏｓｓｅｓ??ｉ?．?ｉ?．?ｉ?．?ｉ?．?ｉ?■?ｉ?■?????＊－＇￣￣１Ｖｒ?＊—■＊＂＇＊＂?￣￣???——，＊￣－??５０?４０?３０?２０?１０?０?——??Ｓｐａｎ／％?，?一?－??图３叶栅总压损失特性?ｚ＃?—?二２斗＿一————？？？??Ｆｉｇ．?３?
【参考文献】：
期刊论文
[1]端壁抽吸位置对大转角扩压叶栅流场及负荷的影响[J]. 郭爽,陈浮,陆华伟,陈绍文,宋宇飞,宋彦萍,王仲奇. 推进技术. 2011(03)
[2]组合抽吸对大转角扩压叶栅性能的影响[J]. 郭爽,陈绍文,陆华伟,宋彦萍,陈浮,王仲奇. 航空动力学报. 2010(12)
[3]Enhancing aerodynamic performances of a high-turning compressor cascade via boundary layer suction[J]. GUO Shuang1, CHEN ShaoWen1, LU HuaWei2, SONG YanPing1 & CHEN Fu1 1 School of Energy Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China; 2 Marine Engineering College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China. Science China（Technological Sciences）. 2010(10)
[4]三维定常分离流和涡运动的定性分析研究[J]. 张涵信,邓小刚. 空气动力学学报. 1992(01)
本文编号：3003312
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