鸟撞损伤风扇气动特性仿真

为了对鸟撞损伤后风扇叶片的复杂几何形状进行快速建模,以分析损伤叶片几何形态对风扇特性的影响,发展了一种鸟撞损伤叶片参数化建模及鸟撞损伤风扇气动特性评估方法,评估了鸟撞损伤区的径向位置、周向分布以及数量对风扇特性的影响规律。结果表明:风扇特性对鸟撞损伤的敏感区位于叶尖,在相同损伤程度下,叶尖鸟撞比叶中和叶根鸟撞对风扇特性的影响更大,尖部发生鸟撞使风扇流量、压比和效率的降低程度比根部发生鸟撞时分别高0.64%、0.79%和1.72%;对于损伤区的周向分布形式,在周向损伤区数量一定而周向分布越集中时,工作点性能略有降低,但风扇的裕度越呈现降低趋势,而当损伤区增多导致周向分布更为集中时,工作点的流量、压比、效率和裕度均会明显降低;当损伤区数量线性增长时,风扇特性呈现出非线性降低。发展的鸟撞损伤风扇气动特性评估方法为抗鸟撞损伤风扇设计提供了技术支撑,提升了发动机正向设计能力。

变攻角下孔隙射流对高负荷扩压叶栅气动性能的影响

本文对采用孔隙射流的某大折转角压气机叶栅进行了实验研究,给出了不同攻角下叶栅流道内的静压分布、表面极限流线以及出口流场的气动参数,通过在不同叶高处开孔探讨了孔隙射流位置对大负荷扩压叶栅气动性能的影响。实验结果表明,孔隙位置对端壁静压的影响不大;开多孔方案对叶栅气动性能的影响要强于单孔方案;在设计攻角下,孔隙射流能够改善角区流动,同时降低叶片中部损失,单孔方案的最佳开孔位置位于25%相对叶高处,质量平均能量损失系数相对原形叶栅降低4.75%,开多孔方案中能量损失相对原形叶栅最多降低5.52%;在负攻角下,孔隙射流导致叶栅性能下降,而在正攻角下,孔隙射流大幅提高叶栅性能,能量损失系数相对原形叶栅最多降低12.7%。

叶片弯曲对不同折转角扩压叶栅冲角特性影响

实验在低速环形风洞上研究了冲角变化对不同弯曲角度、不同叶型折转角扩压叶栅气动性能的影响.结果表明,随着叶型折转角的增大,正弯叶栅变冲角性能的最佳弯角范围逐渐缩小,大折转角正弯叶栅的气动性能受冲角变化的影响要大于小折转角叶栅正弯叶栅;在正冲角下,60°叶型折转角正弯叶栅性能对弯角变化十分敏感,此时不宜采用超过15°弯角的正弯叶栅.

高负荷缝隙弯曲扩压叶栅尾迹特性实验

实验研究了设计冲角下压气机采用带切向缝隙大转角弯曲叶片对叶栅出口尾迹特性的影响,结果表明,切向缝隙射流能够有效地改善高负荷扩压叶栅的尾迹低速、低总压特性,减少尾迹高熵流体的加入以及尾迹亏损,从而降低了栅后总损失。

孔隙射流位置对直扩压叶栅壁面静压及流谱影响

对带有孔隙射流的某大折转角直扩压叶栅性能进行了实验研究,分析了不同位置孔隙射流对壁面静压及极限流线的影响.结果表明,孔隙射流能够改善角区流动,同时降低叶片中部损失;最佳开孔位置位于25%相对叶高处,总压损失系数相对无孔隙射流叶栅降低4.9%;孔隙位置对端壁静压的影响不大.

吸附式扩压叶栅流动仿真与试验研究

利用附面层抽吸技术,对大弯角平面扩压叶栅端壁流场进行试验研究,通过叶栅吸力面开槽抽吸的方式,研究不同吸气位置、吸气量对叶栅气动性能的影响,结合平面叶栅流动试验和数值仿真结果,分析叶栅抽吸和不抽吸的分离线形态及流场结构,探索叶栅附面层流动机理和端壁流动对叶栅气动性能的影响。结果表明:控制附面层流动的吸出技术是改善压气机叶栅性能的关键手段之一,对于高亚音速叶栅采用吸力面附面层吸出技术,可以提高叶栅气动性能。

孔隙射流结构对扩压叶栅出口流场特性的影响

实验研究带有孔隙射流结构的某大折转角直扩压叶栅在设计冲角下的出口流场特性,分析了不同孔隙射流位置对出口流场的影响.结果表明:在叶片表面开孔隙后,降低开孔隙的叶高处出口气流折转能力,使叶栅性能下降;孔隙射流使尾迹速度增加,相应的尾迹损失降低,尾迹区范围减小,同时出口气流角沿节距方向分布更加均匀,开孔位置越靠近叶展中部,孔隙射流对尾迹的影响越明显;开多孔方案对叶栅出口流场的影响要强于单孔方案.

Enhancing Aerodynamic Performances of Highly Loaded Compressor Cascades via Air Injection

This article experimentally studies the effects of air injection near the blade trailing edge on flow separation and losses in a highly loaded linear compressor cascade. Aerodynamic parameters of eight cascades with different air injection slot configura- tions are measured by using a five-hole probe at the cascade outlets. Ink-trace flow visualization is performed to obtain the flow details around the air injection slots. The static pressure distribution is clarified with pressure taps on the endwalls. The...