机匣处理作用下高负荷轴流压气机转/静子匹配设计研究

摘要：

为了探索机匣处理作用下转/静子的轴向匹配方法以进一步提高压气机级的失速裕度,研究了静子的叶型安装角及"弯"、"掠"规律对压气机性能的影响,针对机匣处理与优化静子的组合结构进行了非定常数值模拟,阐述了该结构的扩稳机理以及压气机新的失速机制.研究结果表明,在机匣处理作用下,静子成为压气机失速的触发因素,通过对静子叶型安装角及"弯"、"掠"规律的优化均可进一步提高压气机级的失速裕度,其中改变静子"弯"型对压气机级失速裕度的改善最大.组合应用机匣处理与尖部反弯根部正弯静子后,压气机效率基本不变,失速裕度提升了80.2％,较单独使用机匣处理提升30.9％.在该组合结构作用下,压气机的失速由静子触发,静子叶根吸力面在激波作用下发生附面层分离,且与轮毂表面附面层相互作用形成角区涡,接近失速边界时,静子叶根形成"前缘溢流,尾缘反流"现象,造成静子通道的大范围堵塞,诱发压气机失速.压气机级的扩稳应充分考虑机匣处理的影响,对静子进行优化设计.

关键词：轴流压气机、机匣处理、转/静子匹配、失速裕度、静子"弯掠"

所属期刊栏目：40

分类号：V231.3(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金51879216,51006084;陕西省自然科学基金2018JQ5152;国家自然科学基金重点项目51339005

在线出版日期：2019-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1505-1513