風(fēng)扇-壓氣機(jī)內(nèi)外涵分流比特性及分流環(huán)效應(yīng)研究.pdf

1、渦扇發(fā)動機(jī)風(fēng)扇/壓氣機(jī)部件的性能預(yù)估方法，是發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)體系中一項(xiàng)重要的技術(shù)；分流環(huán)在風(fēng)扇/壓氣機(jī)中處于一個非常關(guān)鍵的位置，它的形狀特征對風(fēng)扇/壓氣機(jī)的性能必然會產(chǎn)生影響。然而，對于這一影響的大小和規(guī)律的預(yù)估，在國內(nèi)外卻一直是一個有待于深入探索的問題。從可以得到的資料來看，在現(xiàn)有性能預(yù)估方法中，對分流環(huán)效應(yīng)的研究，還有必要進(jìn)一步加強(qiáng)，通過對這個問題的研究，可以改善現(xiàn)有的特性預(yù)估方法。因而，在對分流環(huán)的影響給予更準(zhǔn)確估計(jì)的條件下展開任意分流

2、比的風(fēng)扇/壓氣機(jī)特性研究，摸清分流環(huán)的形狀特征對壓氣機(jī)流場與特性的影響機(jī)理，進(jìn)而提出通過調(diào)整分流環(huán)來改善流場的方法，不但具有相當(dāng)?shù)睦碚撘饬x，而且具有一定的工程實(shí)用價值。 本文就這一問題進(jìn)行了富有探索性的研究。首先采用奇點(diǎn)分布法和紊流邊界層簡化計(jì)算來分析分流環(huán)端部區(qū)域的流場，然后采用輔以壁面堵塞修正的S<,2>流面流線曲率法，發(fā)展了適用于任意分流比的預(yù)估計(jì)算程序；使用此程序來進(jìn)行風(fēng)扇/壓氣機(jī)的性能預(yù)估計(jì)算，得到的特性線是合理的，

3、其趨勢符合常規(guī)的分布規(guī)律；通過不同方式調(diào)整初始參數(shù)，進(jìn)行多次的預(yù)估計(jì)算，總結(jié)出一些總流量與分流比的變化對風(fēng)扇/壓氣機(jī)性能的影響規(guī)律；通過與成熟的三維計(jì)算程序進(jìn)行預(yù)估結(jié)果對比，證明了該程序的預(yù)估準(zhǔn)確程度可以滿足工程實(shí)際的需要，可以作為風(fēng)扇/壓氣機(jī)設(shè)計(jì)中的有效輔助工具。在進(jìn)一步的工作中，通過理論分析，提出了對分流環(huán)形狀特征進(jìn)行調(diào)節(jié)以改善壓氣機(jī)性能的方法；通過數(shù)值計(jì)算對這些方法進(jìn)行了驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果證明這種方法確實(shí)明顯擴(kuò)寬了其穩(wěn)定工作范圍，并使

4、穩(wěn)定工作范圍內(nèi)的特性線趨于平緩。研究同時發(fā)現(xiàn)，這種調(diào)節(jié)使壓氣機(jī)的設(shè)計(jì)工作點(diǎn)產(chǎn)生了一定的偏移，同時壓氣機(jī)最高壓比效率有小幅下降，推斷這可能是由于這種調(diào)節(jié)未與整臺壓氣機(jī)的特征匹配起來，這為我們下一步的研究提供了目標(biāo)。 本文有針對性的研究工作，為提高準(zhǔn)三維風(fēng)扇／壓氣機(jī)特性預(yù)估方法的合理性與準(zhǔn)確性提供了一個有價值的新方法，總結(jié)出了一些分流環(huán)對風(fēng)扇/壓氣機(jī)內(nèi)部流場的影響機(jī)理，提出并驗(yàn)證了調(diào)節(jié)其形狀特征的方法，可以為以后的風(fēng)扇/壓氣機(jī)的設(shè)