高負(fù)荷對(duì)轉(zhuǎn)軸流壓氣機(jī)葉尖區(qū)流動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,上游轉(zhuǎn)子尾跡渦和泄漏渦與下游轉(zhuǎn)子外伸激波、葉頂泄漏流相互作用,對(duì)下游轉(zhuǎn)子葉尖區(qū)氣動(dòng)性能和穩(wěn)定性有較大影響。建立設(shè)計(jì)階段預(yù)估上游轉(zhuǎn)子尾跡渦級(jí)間遷移軌跡的方法并基于此闡明尾跡渦級(jí)間遷移特性對(duì)下游轉(zhuǎn)子葉頂泄漏流的影響機(jī)理,將有利于高負(fù)荷對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取,進(jìn)而提升其氣動(dòng)性能和穩(wěn)定性,大幅度地縮短設(shè)計(jì)周期。為此,本文圍繞上游轉(zhuǎn)子尾跡渦對(duì)下游轉(zhuǎn)子葉頂泄漏流影響開(kāi)展研究,以期建立上游轉(zhuǎn)子尾跡渦和泄漏渦級(jí)間遷移軌跡的無(wú)量綱準(zhǔn)則關(guān)系式,并闡明上游尾跡渦對(duì)下游轉(zhuǎn)子葉頂泄漏流損失及非定常波動(dòng)的影響機(jī)制。本文針對(duì)設(shè)計(jì)階段預(yù)估尾跡渦遷移路徑的需求開(kāi)展S1流面非定常數(shù)值模擬研究,探索了上游轉(zhuǎn)子尾跡渦脫落機(jī)制,及其與下游轉(zhuǎn)子外伸激波掃略上游轉(zhuǎn)子尾緣頻率之間的關(guān)系。明晰了上游轉(zhuǎn)子尾跡渦級(jí)間遷移的影響因素,并基于此,建立了尾跡渦級(jí)間遷移軌跡的無(wú)量綱準(zhǔn)則關(guān)系式。結(jié)合一維預(yù)估、通流計(jì)算和激波模型,探尋了設(shè)計(jì)階段預(yù)估尾跡渦級(jí)間遷移軌跡的方法,預(yù)估值與數(shù)值模擬值偏差為3.5%,可為設(shè)計(jì)階段軸向間隙的選取提供理論依據(jù)。其次,針對(duì)上游轉(zhuǎn)子尾跡渦在葉尖區(qū)遷移特性開(kāi)展研究,闡明了下游轉(zhuǎn)子外...

【文章頁(yè)數(shù)】：169 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的發(fā)展趨勢(shì)[2]

推重比作為衡量航空發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)性的重要參數(shù)之一,對(duì)飛行器的飛行速度、載重均有重要的影響。從20世紀(jì)40年代末至21世紀(jì)初,以推重比為標(biāo)準(zhǔn),航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程大致劃分為4個(gè)階段:最初,為推重比3～4的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī);經(jīng)過(guò)技術(shù)提升,第二代推重比提高為5～6的加力渦噴/渦扇發(fā)動(dòng)機(jī);第三代推....

圖1-2鈍尾緣軸向間隙較遠(yuǎn)時(shí)75%葉高瞬時(shí)靜壓云圖[28]

尾跡脫落渦誘發(fā)機(jī)制是開(kāi)展尾跡渦遷移路徑研究的重要前提,針對(duì)這一方面的研究,開(kāi)展了大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬工作,并取得了重要的研究成果。通過(guò)采用高速流場(chǎng)顯示技術(shù)[11-14]、熱線(xiàn)測(cè)量?jī)x測(cè)量信號(hào)的頻譜分析方法[15]、紋影測(cè)量技術(shù)[16]均捕獲到跨音速葉柵中尾跡渦脫落現(xiàn)象。然而,Hob....

圖1-3鈍尾緣軸向間隙較近時(shí)75%葉高瞬時(shí)靜壓云圖[28]

圖1-2鈍尾緣軸向間隙較遠(yuǎn)時(shí)75%葉高瞬時(shí)靜壓云圖[28]圖1-4尖尾緣軸向間隙較遠(yuǎn)時(shí)75%葉高瞬時(shí)靜壓云圖[28]

圖1-4尖尾緣軸向間隙較遠(yuǎn)時(shí)75%葉高瞬時(shí)靜壓云圖[28]

圖1-3鈍尾緣軸向間隙較近時(shí)75%葉高瞬時(shí)靜壓云圖[28]圖1-5尖尾緣軸向間隙較近時(shí)75%葉高瞬時(shí)靜壓云圖[28]

本文編號(hào)：4039592