跨音速轴流压气机叶栅附面层抽吸三维数值模拟

针对轴流压气机在低工况工作条件下附面层分离的问题,运用NUMECA软件对rotor37动叶的三维流场进行模拟。选取不同的吸气位置、吸气量研究条件改变时叶栅气动性能的变化规律。数值模拟的结果表明:吸气孔的位置应根据激波发生的位置选取,吸气孔在距离叶片前缘50%轴向弦长位置时,叶栅吸气对附面层分离抑制效果最佳;吸气孔位于此位置时,当吸气量等于进气量的0.4%时,对压比和效率提升较高,但随着抽吸量的增大,压比和效率的提升幅度最终会减小,因而不能为了提升压比和效率而只是简单地增大吸气量。     

叶顶间隙对跨音速离心压气机气动性能影响分析

基于控制变量法对某跨音速离心压气机进行数值模拟,研究了叶轮尾缘叶间隙改变对其气动性能的影响。仅改变该离心叶轮的尾缘叶顶间隙,在设计转速下进行全三维黏性数值模拟,对相关气动参数进行分析。计算结果表明,相较于小流量工况,尾缘叶顶间隙的改变对离心压气机大流量工况的气动性能影响更大;在设计流量下,离心叶轮的压比、效率与叶轮尾缘出口间隙大小之间具有一定的线性关系,随着叶尖间隙增大,叶轮叶尖泄漏流的强度明显增强,导致叶轮的增压能力下降。     

两种径向间隙处理对1.5级高负荷轴流压气机性能影响的比较研究

采用数值模拟方法研究了机匣直沟槽处理和斜沟槽处理对压气机气动性能的影响,对两种处理方式下压气机各叶栅通道的熵产、涡量、回流范围和强度、静压分布、负轴向速度进行了定量计算和定性分析。结果表明：与光壁机匣相比,直沟槽和斜沟槽处理均使压气机的稳定运行范围拓宽了3%以上,直沟槽机匣处理压气机比斜沟槽机匣处理压气机的失速裕度更高,但绝热效率略低。