| 叶片表面粗糙度对压气机叶栅内三维角区分离及损失研究 |
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| 引用本文： | 刘凯,楚武利,张皓光,陈向艺,李金鸽,李兰攀.叶片表面粗糙度对压气机叶栅内三维角区分离及损失研究[J].推进技术,2019,40(3):504-514. |
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| 作者姓名： | 刘凯 楚武利 张皓光 陈向艺 李金鸽 李兰攀 |
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| 作者单位： | 西北工业大学 动力与能源学院，陕西 西安 710072,西北工业大学 动力与能源学院，陕西 西安 710072; 先进发动机协同创新中心，北京 100191,西北工业大学 动力与能源学院，陕西 西安 710072,西北工业大学 动力与能源学院，陕西 西安 710072,西北工业大学 动力与能源学院，陕西 西安 710072,西北工业大学 动力与能源学院，陕西 西安 710072 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51576162)；国家自然科学基金重点项目(51536006)；西北工业大学研究生创新创意种子基金。 |
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| 摘 要： | 在实际使用过程中,压气机容易由于腐蚀磨损等原因导致叶片表面粗糙度增加,这将使得整级压气机的气动性能下降。与此同时,由轮毂横向流所诱发的角区分离也将造成巨大的流动损失。为了探究叶表粗糙度变化是否会促进角区分离的产生,以及粗糙度变化对压气机内损失类型的影响,借助CFX商用软件对低雷诺数扩压叶栅展开数值计算研究。同时,还引入Gamma模型来研究粗糙度变化对转捩的影响。研究发现,叶片表面粗糙度的增加将使得分离转捩和旁路转捩加强,但对逆转捩影响较小。此外,借助损失源分析方法,将叶栅内的损失分为前缘损失、叶型摩擦损失、二次流损失和尾迹损失。结果表明,在角区分离严重且表面等效砂砾粗糙度增加到50μm时,相比于光滑情况,其总损失增加了9.6%。借助拓扑分析,可以发现随粗糙度增加,前缘分离泡不断前移,扰乱前缘部分流动,由此导致的前缘损失随粗糙度变化最为明显。
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| 关 键 词： | 压气机叶栅 粗糙度 损失 角区分离 拓扑分析 |
| 收稿时间： | 2018/1/23 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2018/5/4 0:00:00 |
Effectiveness of Blade Surface Roughness on 3D Corner
Separation and Loss in Compressor Cascade |
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| LIU Kai,CHU Wu-li,ZHANG Hao-guang,CHEN Xiang-yi,LI Jin-ge and LI Lan-pan.Effectiveness of Blade Surface Roughness on 3D Corner
Separation and Loss in Compressor Cascade[J].Journal of Propulsion Technology,2019,40(3):504-514. |
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| Authors: | LIU Kai CHU Wu-li ZHANG Hao-guang CHEN Xiang-yi LI Jin-ge and LI Lan-pan |
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