周向非均匀叶尖间隙对轴流压气机性能的影响

摘要：

以跨声速单级轴流压气机为研究对象,通过改变转子外机匣椭圆度产生周向稳态非均匀叶尖间隙布局结构,在高转速压气机试验器上详细开展了周向非均匀叶尖间隙对压气机性能特性与稳定边界影响的试验研究.同时,结合转子叶尖间隙流场动态压力精细化测量,揭示了周向非均匀叶尖间隙触发压气机内部流动失稳的物理机制.试验结果表明:转子叶尖周向非均匀间隙对压气机流量、压比和效率基本没有产生影响,但对气动稳定性具有显著影响.随着转子机匣椭圆度增大,稳定工作边界逐渐向右下方偏移,压气机稳定工作范围不断减小;不同转速下,压气机稳定裕度损失程度并不相同,高转速工作区域的压气机稳定裕度损失程度要大于中低转速工作区域的;周向非均匀叶尖间隙会导致原有转子叶片气动负荷沿径向重新分布,弱化转子叶片尖部气动加功能力;设计转速时,相比于小间隙情况,大间隙下的泄漏涡与通道激波相互作用,使得相邻叶片压力面侧的高静压低速区域扩大,加重对转子通道的堵塞作用.

关键词：轴流压气机、叶尖泄漏涡、气动性能、叶尖间隙、椭圆形机匣、试验研究

所属期刊栏目：39

分类号：V231.3(航空发动机（推进系统）)

资助基金：航空动力基金6141B090303;四川省应用基础研究项目2017JY0040Aviation Power Foundation of China6141B090303;Applied Basic Research Project of Sichuan Province2017JY0040

在线出版日期：2018-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：61-72