發(fā)布時(shí)間：2021-08-02 14:46

　　現(xiàn)代航空工業(yè)的快速發(fā)展,要求不斷提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。而壓氣機(jī)作為航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)三大核心部件之一,其氣動(dòng)性能的改善對(duì)整個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能提高起著至關(guān)重要的作用。更高的效率及壓比、更大的負(fù)荷與喘振裕度、更小的尺寸及更輕的重量成為壓氣機(jī)性能提高的目標(biāo)所在�；谶@一背景,本文通過(guò)對(duì)一臺(tái)重復(fù)級(jí)低速軸流壓氣機(jī)流場(chǎng)的詳細(xì)測(cè)量,分別研究了采用直靜葉及正彎靜葉的壓氣機(jī)在不同軸向間隙、不同流量工況及不同靜葉時(shí)序位置下的流動(dòng)特性,并通過(guò)數(shù)值模擬的手段對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行了驗(yàn)證,補(bǔ)充了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法測(cè)得的流場(chǎng)細(xì)節(jié)。最后以此為基礎(chǔ),通過(guò)拓?fù)浞治龅姆椒?給出了帶葉根間隙的壓氣機(jī)靜葉流道內(nèi)的詳細(xì)渦系結(jié)構(gòu),并指出了設(shè)計(jì)工況下流場(chǎng)的拓?fù)湟?guī)律和不同靜葉之間的流場(chǎng)差異。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在原型軸向間隙方案下,采用直、彎靜葉的壓氣機(jī)中都存在明顯的時(shí)序效應(yīng),且時(shí)序效應(yīng)隨著流量的增加而增強(qiáng)。通過(guò)考察兩列靜葉時(shí)均尾跡相對(duì)位置與效率之間的聯(lián)系,驗(yàn)證了經(jīng)典的尾跡/前緣干涉理論:當(dāng)前級(jí)葉列時(shí)均尾跡掃在后級(jí)同名葉列前緣附近時(shí),對(duì)應(yīng)效率最高的時(shí)序位置;當(dāng)前級(jí)葉列時(shí)均尾跡位于后級(jí)同名葉列流道中央時(shí),對(duì)應(yīng)效率最低的時(shí)序位置。相比較而言,采用正彎靜葉時(shí)由于尾... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：195 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

渦輪負(fù)射流效應(yīng)[42]

葉通道渦在動(dòng)葉內(nèi)的輸運(yùn)。靜葉通道渦吸力面?zhèn)确种挥诎l(fā)展中的動(dòng)葉根部通道渦上方，兩者旋向相反；壓力面?zhèn)确种c動(dòng)葉根部通道渦旋向相同，并被后者卷吸。動(dòng)葉頂部也有類(lèi)似現(xiàn)象發(fā)生，泄漏渦和通道渦的干擾引起靜葉通道渦沿著動(dòng)葉吸力面向葉展中部移動(dòng)。1.4.3 位勢(shì)型強(qiáng)迫作用葉輪機(jī)內(nèi)下游葉列對(duì)上游葉列的干擾主要體現(xiàn)在勢(shì)流作用上，就不可壓流動(dòng)而言，如果相鄰葉列間距超過(guò)葉片弦長(zhǎng)，通�？梢院雎詣�(shì)流干擾。對(duì)可壓流動(dòng)來(lái)說(shuō)，勢(shì)流干擾會(huì)隨著馬赫數(shù)的增加沿軸向傳播很遠(yuǎn)。大部分葉輪機(jī)械內(nèi)葉列的軸向間隙都相當(dāng)大，勢(shì)流干擾通常為其他類(lèi)型的周期性非定常干擾所控制，特別是從上游葉列或其他附屬物脫落的尾跡與下游相對(duì)運(yùn)動(dòng)著的葉列之間的干擾。Gallus[94]的工作表明，當(dāng)葉輪機(jī)械相鄰葉列的軸向間圖 1- 3 一個(gè)簡(jiǎn)單的葉片-旋渦輸運(yùn)模型[91]Fig.1- 3 A simple blade-vortex transport model[91]

動(dòng)葉吸力面向葉展中部移動(dòng)。葉列的干擾主要體現(xiàn)在勢(shì)流作用上，就不可距超過(guò)葉片弦長(zhǎng)，通�？梢院雎詣�(shì)流干擾。對(duì)著馬赫數(shù)的增加沿軸向傳播很遠(yuǎn)。大部分葉輪大，勢(shì)流干擾通常為其他類(lèi)型的周期性非定常列或其他附屬物脫落的尾跡與下游相對(duì)運(yùn)動(dòng)著的工作表明，當(dāng)葉輪機(jī)械相鄰葉列的軸向間圖 1- 3 一個(gè)簡(jiǎn)單的葉片-旋渦輸運(yùn)模型[91]Fig.1- 3 A simple blade-vortex transport model[91]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇/壓氣機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)分析[J]. 陳懋章,劉寶杰.  航空學(xué)報(bào). 2008(03)
[2]核心機(jī)技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)研制中的作用和地位[J]. 黃順洲,黃紅超,李剛團(tuán),劉德虎.  航空制造技術(shù). 2007(01)
[3]APTD計(jì)劃取得階段性成果[J].   燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究. 2006(03)
[4]低速環(huán)形壓氣機(jī)靜葉柵采用彎葉片壁面分離流結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析[J]. 張永軍,陳浮,馮國(guó)泰,蘇杰先.  動(dòng)力工程. 2006(04)
[5]環(huán)形擴(kuò)壓葉柵彎葉片對(duì)流場(chǎng)性能的影響[J]. 張永軍,馮國(guó)泰,蘇杰先,王仲奇.  熱能動(dòng)力工程. 2006(02)
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[7]航空動(dòng)力發(fā)展的歷史性機(jī)遇[J]. 劉大響.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2005(02)
[8]軸向間距對(duì)壓氣機(jī)失速特性的影響[J]. 李傳鵬,胡駿,王英鋒,張燎原.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2005(02)
[9]軸向間距對(duì)壓氣機(jī)氣動(dòng)穩(wěn)定性的影響[J]. 張環(huán),胡駿,李傳鵬,王英鋒.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2005(01)
[10]軸向間距變化對(duì)軸流壓氣機(jī)全流量特性的影響[J]. 李傳鵬,胡駿,張燎原,王英鋒.  推進(jìn)技術(shù). 2004(06)

博士論文
[1]采用葉片彎/掠及附面層抽吸控制擴(kuò)壓葉柵內(nèi)渦結(jié)構(gòu)的研究[D]. 張華良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3317754