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《大彎角串列葉柵間隙效應(yīng)數(shù)值研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第4卷第4期航空工程進(jìn)展V01.4No.42013年11月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGNov.2013文章編號:16748190(2013)04—443—07大彎角串列葉柵間隙效應(yīng)數(shù)值研究魏巍,劉波,李俊(西北工業(yè)大學(xué)動(dòng)力與能源學(xué)院,西安710072)摘要:為了將串列葉柵更好地應(yīng)用于高負(fù)荷核心壓氣機(jī)后面級,通過直列葉柵的方法,引入高度傾斜的附面層來流條件,對采用串列葉柵作為核心壓氣機(jī)后面級的靜子進(jìn)行變問隙數(shù)值模擬研究。比較低展弦比串列葉柵不同間隙、不同附面層來流
2、條件的葉柵整體性能、尖部載荷及葉尖泄漏渦的發(fā)展情況。結(jié)果表明:隨著間隙增大,葉尖區(qū)域堵塞加強(qiáng),損失加大;傾斜附面層來流,低葉展總壓損失得到明顯改善;小間隙時(shí)葉尖產(chǎn)生兩個(gè)間隙泄漏渦,前葉泄漏渦在葉柵通道中部消失,后葉泄漏渦在近前緣產(chǎn)生;隨著問隙增大,泄漏渦繞卷起始點(diǎn)后移。關(guān)鍵詞:軸流壓氣機(jī);高壓壓氣機(jī);大彎角靜子;串列葉柵;間隙效應(yīng)中圖分類號:V231.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:ANumericalStudyontheClearanceEffectsofaHigh-turningTandemCascadeWeiWei,LiuBo。L
3、iJun(SchoolofPowerandEnergy,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072,China)Abstract:Inordertoimprovetheapplicationoftandemcascade,tomakeitbetterapplytOhighloadcorecompressor,therearstages’clearanceeffectsofhighpressurecompressorwithtandemstatorarecaptured
4、.Arede—signofahigh—turningtandemcascadeisstudiedinthemanneroflinearcascadewithdifferentclearancesizes.Thecascadeperformances,tiploadingandthedevelopmenttrajectoryofleakagevortexarecomparedwithcol—lateralinletboundarylayerandskewedinletboundarylayer.Theresultssho
5、wthatthetipregionblockageisburdenedandtotalpressurelossissharpenedwiththeclearanceincreasing.Withtheskewedinletboundarylay—er,thepressurelossisdecreasedclearlyatthelowspan.Twoleakagevortexesarecapturednearthetipregionwith2%spanclearance.Thefrontblade’Sleakagevor
6、texvanishesinthepassage,andthesecondleakagevortexemergesneartheleadingedgeofrearblade.Withtheclearanceincreasing,theroll—uppointmovesdown—Stream.Keywords:axialcompressor;highpressurecompressor;high—turningstator;tandemcascade;clearanceeffects0引言葉尖間隙流動(dòng)是影響葉輪機(jī)械高效運(yùn)轉(zhuǎn)
7、的重要方面之一。由于葉片吸、壓力面尖部區(qū)域壓力不同,而產(chǎn)生由壓力面向吸力面流動(dòng)的間隙泄漏流。收稿日期:2012—1卜26;修回日期:2012—12—19基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(51236006)通信作者:魏巍,nwtu@163.cornJ.D.Denton[11指出在不考慮循環(huán)效率影響因素的前提下,間隙泄漏流的損失幾乎占到總損失的1/3。在壓氣機(jī)中,間隙流動(dòng)會(huì)降低葉片載荷,產(chǎn)生通道堵塞,并對部分壓氣機(jī)的整體穩(wěn)定工作范圍產(chǎn)生較大影響口],因而一直是葉輪機(jī)械領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。串列葉柵是一種高負(fù)荷葉柵,可以有效地控制葉片附
8、面層的增長,推遲流動(dòng)分離的產(chǎn)生,因其具有大折轉(zhuǎn)角和小總壓損失的特點(diǎn)而備受國內(nèi)外研究人員關(guān)注[3。5]。近年來,串列葉柵的研究主要集444航空工程進(jìn)展第4卷中于高負(fù)荷串列轉(zhuǎn)子¨‘71及大彎角串列靜子[8-10],靜子主要針對高臨界來流馬赫數(shù)工況,多應(yīng)用于風(fēng)扇靜葉根部。串列葉柵也應(yīng)用于高壓壓氣機(jī)末級靜子,由于后面級或末級靜子對徑向間隙