总压进口畸变与失速裕度相互关联非定常特征的数值模拟

本文采用数值模拟方法对方波形式的总压进口畸变的强度系数 DC(60)和轴流压气机的特性曲线进行二维数值模拟。对不同流量下不同强度的总压畸变的强度系数进行了比较,并通过改变出口背压得到不同畸变强度下压气机的特性曲线和失速点。

插板式畸变发生器后非均匀流场结构数值模拟

随着计算机技术和计算方法的迅速发展,三维非定常方法已经被直接用来求解非均匀进口条件下的压气机流场。但是考虑到网格数量和计算周期等因素,计算往往以压气机前作为进口,对进口畸变形式进行简化。然而这种简化与实际压气机进口非均匀特性存在一定出入,降低了数值模拟的准确性。为了尽可能真实地反映进口畸变形式,同时又不增加计算域的网格数,针对插板式畸变发生器制造的非均匀流场结构开展数值研究,分析了插板后不同位置的流场结构和畸变度,并研究了压气机前总压分布随插板深度和来流总压的变化规律,进而给出了压气机前总压分布形式的规律性描述。

进口畸变下涡流发生器对压气机流场的影响

为研究进口总压畸变条件下涡流发生器对压气机流场的影响,建立单级轴流压气机模型,计算和分析了不同工况下的压气机内部流场。计算结果显示:在进口畸变条件下,压气机流场恶化,性能降低;使用涡流发生器后,可以有效改善静叶叶根附近的流场,控制叶片尾缘分离,降低沿叶高方向的压力波动,从而削弱进口畸变对效率的负面影响,改善出口压力场,提高压气机性能;相比于均匀的进口条件,在进口畸变条件下,涡流发生器改善压气机性能的作用更加显著。

畸变条件下压气机静叶内部流场数值研究

随着计算机技术和计算方法的迅速发展,三维非定常方法已经被直接用来求解非均匀进口条件下的压气机流场。但是考虑到网格数量和计算周期等因素,计算往往以压气机前作为进口,对进口畸变形式进行简化。然而这种简化与实际压气机进口非均匀特性存在一定出入,降低了数值模拟的准确性。为了尽可能反映真实畸变形式下压气机内部流场结构,提高数值模拟的可靠性,本文利用数值模拟获得插板式畸变发生器后非均匀流场数据,并作为压气机进口条件,对某型压气机进行了全周三维非定常数值模拟工作,并尝试利用二次流线分析其内部流动。