縫隙式擴(kuò)壓葉柵流動(dòng)機(jī)理研究.pdf

1、對壓氣機(jī)葉柵中各種旋渦進(jìn)行控制或利用，是改善壓氣機(jī)葉柵性能的一個(gè)重要途徑。由于在擴(kuò)壓葉柵中普遍存在流動(dòng)分離現(xiàn)象，因此從流動(dòng)分離的機(jī)理出發(fā)，對這種分離流動(dòng)加以研究和控制，對于提高擴(kuò)壓葉柵的負(fù)荷、增加穩(wěn)定工作范圍以及減小損失都有著重要作用。
　　本文主要研究附面層吹氣在壓氣機(jī)葉柵中的應(yīng)用。論文中首先根據(jù)附面層吹氣的需要，選取相應(yīng)的葉片型面靜壓分布曲線，對初始葉型進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化，并基于所設(shè)計(jì)優(yōu)化的原始葉型進(jìn)行進(jìn)一步的縫隙葉型設(shè)計(jì)。同時(shí)，

2、從擴(kuò)壓葉柵二維流動(dòng)特點(diǎn)出發(fā)，研究了葉片開槽形狀對葉柵性能的影響，初步歸納了縫隙葉柵的設(shè)計(jì)原則。
　　其次，選擇具有68°折轉(zhuǎn)角的矩形葉柵，采用數(shù)值模擬的方法，從壁面流譜出發(fā)，考察了葉片表面設(shè)置壓力面到吸力面的吹氣槽后葉柵內(nèi)流動(dòng)的變化，相應(yīng)地分析了葉柵流道內(nèi)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，揭示了附面層吹吸氣改變流場結(jié)構(gòu)、增加擴(kuò)壓葉柵穩(wěn)定工作范圍、提高葉柵氣動(dòng)性能的機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，對矩形縫隙葉柵進(jìn)行了變沖角計(jì)算，通過分析可看到在較大正沖角下，原型

3、葉柵附面層分離急聚惡化，出現(xiàn)非對稱旋渦結(jié)構(gòu)，而采用吹氣槽的縫隙葉柵則可以很好的抑制分離強(qiáng)度，保持對稱旋渦結(jié)構(gòu)，因此縫隙葉柵可以改善高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵的穩(wěn)定工作范圍，抑制壁面流動(dòng)分離，降低損失。
　　通過對矩形縫隙葉柵的流動(dòng)研究，本文對縫隙葉柵在壓氣機(jī)級的靜葉中的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探討。以矩形縫隙葉柵的研究為基礎(chǔ)，在環(huán)形靜葉柵中建立了兩種形式的縫隙結(jié)構(gòu)：縫隙射流豎槽以及縫隙射流橫槽。從這兩種開槽形式不同計(jì)算方案的對比分析中可以看出，環(huán)形縫