内封严流对预旋供气系统性能影响的实验研究

预旋供气系统在航空燃气涡轮发动机中承担着为涡轮转子叶片提供冷气的作用。为获得内封严流对预旋供气系统的影响规律,搭建了高压比高转速的预旋供气系统实验平台。通过测量系统各关键截面的压力、温度等参数,分析了内封严进气和出气流量对预旋供气系统的压力、温度分布及系统功耗、温降效率的影响规律,并针对内封严进气对预旋供气系统可能产生的不利影响,提出了一种用于将内封严流引出的旁通结构。结果表明,内封严出气对预旋供气系统影响较小,在实验工况下,系统温降效率最大变化不超过1.9%;内封严进气会对预旋供气系统产生显著负面影响,在压比为1.6的工况下,内封严进气流量增大时温降效率最大降低了20.4%;内封严旁通结构可以有效阻止内封严流在预旋腔内与主流的掺混,并可降低预旋腔内的压力和温度,在压比1.6、内封严占比15%的工况下,气流做功量提高了37.8%,系统温降效率提高了28.2%。