缩扩比对微型跨音轴流涡轮性能的影响研究

微型涡轮面临高负荷、跨音速流动的技术挑战,为满足高性能微型发动机的发展需要,采用数值仿真方法对缩扩比及其径向分布规律对微型跨音轴流涡轮性能及流动特性的影响规律进行研究,获得了较佳的缩扩比取值范围及合适的径向分布规律。实验结果表明:对二维叶型而言,通过局部调整吸力面喉道后内伸波入射点前的型线曲率,使缩扩比处于1.04~1.08范围内,可使波前马赫数降低3.4%,并有效抑制内伸波反射,转子总压损失系数最大可降低14.1%;对三维叶片而言,选择两端大、中间小的“C型”缩扩比径向分布规律可使所研究的微型涡轮级效率提升0.45%,流量增大0.66%,并在宽落压比范围内仍保持较高的性能。