靜葉尾跡對壓氣機動葉非定常氣動載荷的影響
本文選題:壓氣機轉子 切入點:滑移網格 出處:《振動.測試與診斷》2016年04期
【摘要】:以某型航空發(fā)動機壓氣機轉子系統(tǒng)為研究對象,建立了單級葉盤的三維結構及流場模型。通過對滑移網格(sliding mesh,簡稱SM)方法與運動坐標系(moving reference frame,簡稱MRF)方法在計算耗時和收斂性方面的比較,證明了運動坐標系方法的準確性和高效性。考慮前一級靜葉尾跡的影響,求解壓氣機內部在不同時刻的流動特性,得到靜葉尾跡對動葉流場的非定常干擾情況。經過對壓氣機葉頂和輪轂、動葉壓力面和吸力面非定常氣動載荷的分析發(fā)現(xiàn):在動葉流場的前緣形成了較主流區(qū)壓力和速度較低的不均勻流場,且在動葉前緣葉頂位置受到的氣動載荷最為顯著;動葉壓力面和吸力面氣動載荷的分布規(guī)律相反,從葉頂至輪轂、前緣至尾緣,壓力面非定常氣動載荷的大小和波動幅度逐步遞減,而吸力面卻與其相反,呈現(xiàn)出逐步遞增的趨勢。該研究為某型航空發(fā)動機壓氣機葉盤轉子系統(tǒng)的動力學設計提供了理論依據(jù)。
[Abstract]:Taking the rotor system of a certain aeroengine compressor as the research object, The three-dimensional structure and flow field model of single-stage blade disk are established. The computational time and convergence of moving reference frame method and sliding mesh sliding mesh (SM) method are compared. It is proved that the method of moving coordinate system is accurate and efficient. Considering the influence of the wake of the former stage static vane, the flow characteristics of the compressor at different times are solved. The unsteady interference of the static vane wake to the flow field of the moving blade is obtained. The analysis of unsteady aerodynamic loads on the moving blade pressure surface and suction surface shows that the non-uniform flow field with lower pressure and velocity is formed in the front edge of the moving blade flow field, and the aerodynamic load at the top of the blade front edge of the moving blade is the most obvious. The distribution of aerodynamic load on the pressure surface and suction surface of the moving blade is opposite. The magnitude and fluctuation of the unsteady aerodynamic load on the pressure surface from the blade top to the hub, the leading edge to the tail edge, and the pressure surface gradually decrease, but the suction surface is the opposite. The research provides a theoretical basis for the dynamic design of the rotor system of a certain aeroengine compressor blade.
【作者單位】: 東北大學機械工程與自動化學院;東北大學理學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51275081);國家自然科學基金重點資助項目(51335003) 沈陽市科技計劃資助項目(F13-014-2-00)
【分類號】:V231.3
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本文編號:1685740
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