静叶轮毂间隙对高压压气机气动性能的影响

为了考察静叶轮毂间隙对压气机气动性能的影响以及揭示静叶轮毂间隙流动增强压气机稳定性的机理,以某型发动机高压压气机中两级为研究对象,运用三维粘性稳态数值模拟方法重点考察了静叶轮毂间隙附近的流动情况,从能量损失角度进一步分析了不同大小间隙导致压气机性能优劣的原因。研究结果证明,适当大小的间隙可以削弱静叶近轮毂处二次流和旋涡运动,改善当地流动状况,从而减少能量损失,提高压气机性能,特别是能增大喘振裕度。这些积极作用有利于压气机高效、稳定运行。

弯叶片对压气机静叶根部间隙泄漏流动的影响

研究了弯叶片对压气机静叶根部泄漏流动的影响机理.对比分析了采用弯叶片后,根部间隙泄漏涡的运动轨迹、旋涡强度的差异以及对吸力面附面层发展的影响;从根部最大负荷位置以及逆压梯度等参数的变化,分析了造成泄漏流动变化的原因;从出口截面的轴向速度分布以及出口气流角沿叶高分布的变化,分析了静叶根部采用弯叶片后对流动匹配的影响.结果表明:正弯叶片使泄漏涡强度减弱,提高了下端壁的通流能力,改善了静叶出口气动参数的均匀性,减少了能量损失,尤其是使近端壁处轴向速度增大,有利于原型压气机根部的流动匹配.

静叶轮毂间隙对压气机角区分离的控制研究

本文以某1.5级轴流压气机为研究对象,采用三维数值模拟方法研究静叶轮毂间隙对压气机角区分离的控制,先从轮毂整体等间隙入手,然后发展到整体梯形间隙,再到部分间隙,最后提出尾缘间隙。结果表明,整体间隙可以吹除静叶根部的角区分离从而改善压气机低工况点的性能,但也付出了设计点性能下降的代价,并且整体梯形间隙优于整体等间隙。而对于轮毂部分间隙,随着间隙位置往尾缘方向移动,部分间隙控制角区分离的能力逐渐增强,设计点性能降低的程度逐渐减轻。最后,提出尾缘间隙,选择一定大小的尾缘间隙可以在基本不降低设计点性能的前提下使低工况点的流量增加0.88 kg/s、效率提高1.37%、压比提高0.15%。