地面重型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)亞音級氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、本文以某地面重型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)兩級亞音級為研究對象，借助數(shù)值模擬手段研究了第一級靜葉改型對兩級壓氣機(jī)氣動(dòng)性能的影響。首先，本文采用端彎葉片技術(shù)和端彎聯(lián)合彎葉片技術(shù)控制原型第一級靜葉上端壁角區(qū)分離流動(dòng)。其次，重新設(shè)計(jì)了第一級靜葉下端壁葉型，改善兩級壓氣機(jī)下端壁附近的流動(dòng)匹配問題。第一級靜葉改型提高了兩級壓氣機(jī)在設(shè)計(jì)點(diǎn)和近失速點(diǎn)的效率和壓比，擴(kuò)大了兩級壓氣機(jī)失速裕度和工作范圍。
　　本文在單級環(huán)境中研究了原型靜葉的流動(dòng)特點(diǎn)。在多級壓氣

2、機(jī)后面級中，由于環(huán)壁附面層以及頂部間隙泄漏流動(dòng)的影響，通流能力較主流區(qū)顯著降低，造成靜葉進(jìn)口較大的正沖角，誘發(fā)靜葉上端壁角區(qū)分離。通過分析原型靜葉主要損失組成發(fā)現(xiàn)靜葉上端壁角區(qū)分離流動(dòng)在靜葉總損失中起重要作用，使得靜葉氣動(dòng)性能降低和壓氣機(jī)穩(wěn)定工作范圍減小。
　　基于原型靜葉流動(dòng)分析，本文對兩級壓氣機(jī)中的第一級采用端彎技術(shù)進(jìn)行端區(qū)局部流動(dòng)匹配。通過多方案對比分析，研究了不同端彎彎高對靜葉性能的影響，7％端彎彎高方案為最佳改型方案。通

3、過對比分析7%端彎改型方案和原型壓氣機(jī)在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下的全流量特性以及特征工況點(diǎn)氣動(dòng)性能發(fā)現(xiàn)：端彎改型設(shè)計(jì)使第一級壓氣機(jī)在設(shè)計(jì)點(diǎn)和近失速點(diǎn)附近的效率和壓比顯著提高，在近堵塞點(diǎn)的效率和壓比略有降低，失速裕度和工作范圍都增大。在端彎改型的基礎(chǔ)上，本文研究了端彎聯(lián)合彎葉片改型設(shè)計(jì)的應(yīng)用。本文采用的端彎葉片為前緣增彎，具有正彎葉片的效果。研究發(fā)現(xiàn)端彎聯(lián)合正彎葉片能夠進(jìn)一步增強(qiáng)正彎效果；端彎聯(lián)合反彎葉片減弱了正彎效果。
　　端區(qū)改型改善了上端壁