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《軸流壓氣機轉(zhuǎn)子尖部三維復(fù)雜流動Ⅱ——數(shù)值模擬研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第31卷第1期航空學(xué)報V01．31No．12010年1月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAJan．2010文章編號：1000一6893(2010)01一0058—12軸流壓氣機轉(zhuǎn)子尖部三維復(fù)雜流動Ⅱ數(shù)值模擬研究于賢君，劉寶杰，蔣浩康(北京航空航天大學(xué)航空發(fā)動機熱動力國防重點實驗室，北京100191)Three-dimensionalFlowsnearRotorTipinanAxialCompressor1I·-—-——NumericalSimulationStudyYuXi
2、anjUlI，LiuBaojie，JiangHaokang(NationalKeyLaboratoryofAero-engines，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)摘要：在實驗研究和理論分析的基礎(chǔ)上，對亞聲速壓氣機轉(zhuǎn)子尖部復(fù)雜流動做了數(shù)值模擬研究，旨在進一步深入研究葉尖間隙和進口總壓分布對轉(zhuǎn)子葉尖復(fù)雜流動的影響。首先通過對與實驗條件相同的轉(zhuǎn)子尖部復(fù)雜流動的數(shù)值模擬研究，校驗了數(shù)值模擬結(jié)果，并分析了轉(zhuǎn)子尖部復(fù)雜流
3、動速度場、壓力場和渦量場分布特性。然后通過改變?nèi)~尖間隙尺度和進口總壓分布，研究了二者對近葉尖復(fù)雜流動的影響。研究結(jié)果表明：當(dāng)葉尖問隙小于1％葉片弦長時角區(qū)旋渦的發(fā)展是導(dǎo)致轉(zhuǎn)子失速的關(guān)鍵；而當(dāng)葉尖間隙大于2％葉片弦長時葉尖泄漏渦的發(fā)展是導(dǎo)致轉(zhuǎn)子失速的關(guān)鍵；改變進口總壓分布可以合理地組織轉(zhuǎn)子尖部流動并擴大轉(zhuǎn)子工作裕度。此外，通過觀測近葉片吸力面二維渦線的發(fā)展趨勢可以判斷葉尖復(fù)雜流動的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。關(guān)鍵詞：葉尖泄漏渦；角區(qū)旋渦；二次流；數(shù)值模擬；壓氣機中圖分類號：V231．3文獻標(biāo)識碼：AAbstract：Basedo
4、nexperimentalandtheoreticalstudiesofthethree-dimensionalrotortipflowsinalow-speedaxialcompressor，numericalsimulationstudiesareconductedtOclarifytheeffectsofthechangingtipclearancesizesandtotalinletpressuredistributionsontherotortipflows．First，numericalsimul
5、ationisconductedwiththesamegeometryandboundaryconditionsasthoseintheexperimentalinvestigation，andthesimulatedre-suitsarevalidatedbytheexperimentalresults．Furtherstudiesoftheneartipflowsareconductedbyanalyzingthesimulatedvelocity，vorticityandstaticpressurefi
6、elds．Then，bychangingthetipclearancesizesandtotalinletpressuredistributions，numericalsimulationisperformedagainandtheneartipflowsareanalyzedinde-tail．Theresultsshowthatwhenthetipclearanceissmallerthan1％ofthebladechord，theevolutionofthecornervortexdeterminest
7、hestabilityoftherotor；however，asthetipclearanceincreasesto2％oftheblade{chord，thetipleakagevortexbecomesthekeyflowstructure．Moreover，itisfoundthattheevolutionproee-dureofthenearsuctionsurfacetwo-dimensionalvortexlineshasacloserelationshipwiththerotortipflows
8、．Keywords：tipleakagevortex)cornervortex)secondaryflow)numericalsimulation)compressor眾所周知，對壓氣機內(nèi)部復(fù)雜流動的認(rèn)識決定了壓氣機的設(shè)計水平[1。2]。壓氣機內(nèi)部的流動本質(zhì)上具有強三維和非定常的特性，尤其是在近端壁的區(qū)域流動尤為復(fù)雜，這里的復(fù)雜二次流動的控制是提高壓氣機負(fù)荷、效率和穩(wěn)定性的關(guān)鍵[3’4]。雖然經(jīng)過了
