压气机近失速点的性能仿真及可转导叶的影响

压气机的不稳定边界包括失速边界和喘振边界,对压气机工作特性有着重大的影响,甚至会对其造成严重损害,所以研究清楚近失速点的流场有着重要的意义。本文以某2.5级跨音速轴流压气机为研究对象,运用CFX计算其在全工况七种转速下的特性线;重点研究近失速点的内部流场,对比近设计点与近堵塞点流场状态,探究多级轴流压气机的失速特性与失速机理。对可转导叶的角度进行调整,将叶片向着叶片前缘吸力面方向和相反方向旋转相同的角度,计算50%,80%,100%转速下的特性线,发现在中高转速下流量压比特性线向左下平移,效率压比特性线向左平移更为明显,说明将叶片向着叶片前缘吸力面方向旋转可以起到推迟失速发生的作用。

涡扇发动机风扇级气动设计

根据涡扇发动机总体需求,应用专业程序进行风扇级设计。利用商业软件NUMECA/FINE对风扇的设计点和近失速点特性及流场进行了数值分析。仿真结果显示,风扇级设计点性能满足指标要求;风扇转子根部做功能力较强,级出口总压沿叶高分布较均匀;叶尖部分激波靠近叶栅前缘,失速裕度偏低。经分析认为,其失速裕度偏低的原因主要为:在叶栅尖部激波的作用下,附面层分离涡和叶尖泄漏涡逐渐向压力面扩展,堵塞了叶栅流道。为此,设计了处理机匣提高该风扇级的失速裕度。