船用燃气轮机压气机自适应机匣处理设计

为了研究一种在高中低3个转速下都可以扩稳的自适应机匣处理方式,以满足舰船对高速追击性能和良好的低速巡航性的双重要求。本文以实验室现有的一台2.5级压气机为研究模型,在一级动叶叶顶机匣处进行自适应机匣处理设计,根据以往的研究经验制定了一个在高度、开口宽度、喷射角度都较为合理的结构参数,在已有一个喷射口和一个抽吸口的自适应机匣处理上,增加一个抽吸口,以研究对压气机性能的影响。研究结果表明:具有2个抽吸口的自适应机匣处理在3个转速下都有扩稳效果,在100%和75%转速时具有相对低转速更好的扩稳效果,达到2.37%和2.38%,峰值效率损失也较低,在1%左右。这种机匣处理的扩稳机理是,通过改变动叶叶顶附近的叶片表面静压分布,从而改变叶顶泄漏涡流的强度和发展传播方向,减小对主流流动的拦截作用;弦长0.4处的抽吸口有效抑制了此处附近区域二次泄漏涡流的产生,达到延缓失速的目的。