進(jìn)氣加濕對(duì)于跨音速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子氣動(dòng)性能影響的數(shù)值分析.pdf

1、現(xiàn)代軸流壓氣機(jī)向著高級(jí)壓比、高氣動(dòng)負(fù)荷、高葉尖切向速度這“三高”方向發(fā)展，使壓氣機(jī)穩(wěn)定工作問題變得越來(lái)越重要。通常情況下，高級(jí)壓比或者高氣動(dòng)負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致跨音速級(jí)的出現(xiàn)，尤其是在壓氣機(jī)的第一級(jí)。人們一直在尋找能夠擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定工作邊界并且保持高效率的辦法，使壓氣機(jī)獲得良好經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)也足夠的安全。目前常見的擴(kuò)穩(wěn)的方法有靜葉調(diào)節(jié)，中間級(jí)放氣和機(jī)匣處理等技術(shù)等。葉尖注入空氣技術(shù)已經(jīng)被證實(shí)能夠擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定工作范圍，本文嘗試研究通過水滴噴入來(lái)改善

2、壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子流動(dòng)失速的技術(shù)。
　　 濕壓縮技術(shù)是在壓氣機(jī)進(jìn)口或在壓縮過程中向被壓縮氣體噴入液體，利用液體的汽化吸熱，來(lái)減小壓縮功，增大輸出功，以此達(dá)到改善燃?xì)廨啓C(jī)性能的目的。但是目前研究的壓氣機(jī)主要是亞音速壓氣機(jī)，對(duì)于跨音速級(jí)還沒有研究，所以本文研究了跨音速壓氣機(jī)進(jìn)口級(jí)的加濕后性能變化，特別是加濕對(duì)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性的影響。
　　 本文對(duì)跨音速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子Rotor37進(jìn)行不同工況下的三維定常數(shù)值模擬。首先計(jì)算干壓縮特性線并與

3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證實(shí)了數(shù)值計(jì)算的有效性。在加濕計(jì)算的過程中，考慮不同的加濕量和顆粒直徑。本文主要研究加濕對(duì)激波、流動(dòng)分離、壓升和效率的影響，并重點(diǎn)分析加濕對(duì)間隙泄漏區(qū)的影響以及擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定工作邊界的原因。通過對(duì)加濕結(jié)果分析處理發(fā)現(xiàn)，1micron直徑的顆粒不具有增加流量、提高壓比的作用。當(dāng)顆粒直徑大于5micron時(shí)，加濕可以擴(kuò)大壓氣機(jī)的穩(wěn)定工作范圍，并且在近失速工況時(shí)能夠提供更高的壓比和通流能力。另外，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)應(yīng)該存在一個(gè)最佳