對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)葉頂間隙渦非定常數(shù)值研究.pdf

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1、第３８卷第１期工程熱物理學(xué)報(bào)Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．ｌ２０１７年１月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＴＨＥＲＭＯＰＨＹＳＩＣＳＪａｎ．，２０１７對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)葉頂間隙渦非定常數(shù)值研究王掩剛陳為雄陳俊旭西北工業(yè)大學(xué)動(dòng)力與能源學(xué)院，西安７１００７２（）摘要以雙排對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)為研究對(duì)象，研究了葉頂間隙對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)性能參數(shù)的影響規(guī)律．針對(duì)大葉頂間隙時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)性能嚴(yán)重惡化問題，從非定常的視角刻畫了大葉頂間隙下，工作點(diǎn)變化對(duì)其內(nèi)部流動(dòng)特征的影響規(guī)律，結(jié)果表明：隨

2、著流ｔ減小，對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)中上、下游轉(zhuǎn)子葉尖泄漏渦非定常波動(dòng)均有增強(qiáng)趨勢(shì)，下游轉(zhuǎn)子首發(fā)失速是對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)流動(dòng)失穩(wěn)的主要誘因。小流Ｍ工況下，葉頂主間隙泄漏渦與次泄漏渦的非定常干涉是下游轉(zhuǎn)子內(nèi)部非定常波動(dòng)的主要成因；該工況時(shí)，下游轉(zhuǎn)子葉頂間隙渦非定常周向波動(dòng)強(qiáng)度強(qiáng)于徑向波動(dòng)強(qiáng)度５０％，其影響范圍也主要表現(xiàn)在葉頂前緣弦長(zhǎng)范圍內(nèi)Ｄ頻譜分析顯示，上游轉(zhuǎn)子葉尖泄漏渦非定常波動(dòng)頻率略小于下游轉(zhuǎn)子區(qū)，下游轉(zhuǎn)子區(qū)靜壓波動(dòng)幅值約為上游轉(zhuǎn)子的５倍。關(guān)鍵詞對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)；葉頂間隙渦；非定常波動(dòng)－１－－中圖

3、分類號(hào)：Ｖ２３１．３文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：０２５３２３１Ｘ２０１７０００９３０７（）ｏｆＴｒａｎｓ－ＳｔｕｄｙｉｅｎｔＴｉｐＬｅａｋａｇｅＶｏｒｔｅｘＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎａＣｏｎｔｒａＲｏｔａｔｉｎｇＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒＷＡＮＧＹａｎ－ＧａｎｇＣＨＥＮＷｅｉ－ＸｉｏｎｇＣＨＥＮＪｕｎ－ＸｕＸ＇ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｔｃｈｏｏｌｏｆＰｏｗｅｒＳｚＥｎｅｒｉａｎ７００７２ｉｙ，Ｓ

4、，１（ｇｙ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｎａ－ｘｉａｌｃｏｎｔｒａｒｏｔａｔｉｎｇｃｏｍｒｅｓｓｏｒＡＣＲＣｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｂｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｏｐ（）ｙｉｉａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｔｌＴＣｆＡ．ＴｈｄｌｎｖｅｓｔｇｉｐｃｅａｒａｎｃｅｓｉｚｅｓＳｏｎｔｈｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏＣＲＣｅｅｔａｉｅｄｆｌｏｗ（）ｐｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒａｔｄｉｆ

5、ｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｏｉｎｔｓｗｉｔｈｌａｒｇｅｒＴＣＳｈａｖｅｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄｖｉａｔｒａｎｓｉｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｏｅｘｐｌａｉｎｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅＡＣＲＣｔｅｎｄｓｔｏｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｅｓｅｒｉｏｕｓｌｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｏｆｔｈｅＴＣＳ．Ｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗ

6、ｓ：ｙｇＴｈｅｕｎｓｔｅａｄｙｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｔｉｐｃｌｅａｒａｎｃｅｌｅａｋａｇｅｖｏｒｔｅｘｂｏｔｈｉｎｔｈｅｕｐｓｔｒｅａｍａｎｄｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ．Ｂｅｓｒｏｔｏｒｓｅｎｈａｎｃｅａｓｔｈｅｍａｓｓｆｌｏｗｒａｔｅｒｅｄｕｃｅｓｒａｄｕａｌｌｉｄｅｓｈｅｄｏｓｅａｍｒｏｔｏｔｈｅｇｙ，ｔｗｎｔｒｒｅｎｔｅｒｓｓｔａｔｅｏｆｓｔａｌｌｅａｒｌｉｅｒａｎｄｉｎｄｕｃｅｓｔｈｅｓｔａｌｌ

7、ｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ．Ｗｈｅｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｗｏｒｋｓａｔｔｈｅｏｅｒａｔｉｎｇｏｉｎｔｗｉｔｈｓｍａｌｌｅｒｍａｓｓｆｌｏｗｒａｔｅｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｉｎｔｌｉｃｅａｒａｎｃｅｌｅａｋａｅｐｐ，ｐｇｖｏｒｔｅｘａｎｄｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｌｅａｋａｅｖｏｒｔｅｘｃａｕｓｅｓｔｈｅｔｒａｎｓｙｇｉｅｎｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ

8、ｒｏｔｏｒ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒｔｈｅｕｎｓｔｅａｄｆｌｕｃｔｕａｎｔｉｎｔｅｎｓｉｔｏｆｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｒｏｔｏｒａｌｏｎｔｈｅｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｙｙｇｉｓｓｔｒｏｎｅｒｔｈａｎｔｈａｔａｌｏｎｔｈｅｒａｄｉｕｓｄｇｇｉｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｎｖｏｌｖｅｄａｒｅａｏｆｔｈｅｌｅａｋａｅｆｌｏｗｉｓｍａｉｎｌｉｎ，ｇｙｆｒｏｎｔｏｆ５０％ｂｌａｄｅｔｉｐｃｈｏｒｄ．Ｔ