轴流压气机周向槽扩稳机理的有效利用

利用NUMECA软件数值模拟了某单级亚音轴流压气机在不同转速下的工作,在验证了数值模型的可靠性后,对压气机进行了多种周向槽结构的数值模拟。结果表明,周向槽扩稳的有效性并不单纯依赖于机匣的处理面积和槽深,而是更取决于有效的处理位置。当处理位置合适时可以以较少的槽数和较小的槽深达到较佳的处理效果。最佳槽深的设计应与失速类型以及压气机的类型紧密相关。对亚音压气机其槽深应根据扩稳要求和压气机的性能要求来设计,一定的槽深是一定的扩稳效果的前提。     

压力面小翼对高负荷轴流压气机性能的影响

为探究在小尺寸高负荷轴流压气机转子中压力面小翼对气体流动的作用规律,采用经过验证的数值方法,探讨了压力面小翼对某一高负荷压气机转子的性能影响。结果表明,压力面小翼将原型压气机转子的稳定工作裕度提升了6.19%,可以显著降低叶尖泄漏流动的强度,减少二次泄漏的发生,但同时降低了叶尖区域的做功能力,降低了叶尖泄漏流动与尾缘分离流动的动量比,尾缘分离流动强度上升,压气机的总损失增加。在需求更低稳定作用流量的应用场景中,压力面小翼是可以采用的被动控制手段。     

亚声速压气机转子失速先兆诱发机制的非定常机理分析

针对某亚声速轴流压气机转子,采用多通道全三维数值模拟方法对其预失速性能(即失速起始过程)进行了时间精确的数值模拟.对计算结果进行分析表明,环面高压斑的传播速度及其影响范围与已有的试验测量结果取得了很好的一致性,因此数值模拟合理地揭示出了突尖波产生的流体动力学机制.叶尖分离涡的形成及其在不同通道的传播是流动失稳过程中叶尖...     

静叶部分间隙对压气机低工况稳定性影响

为了解决角区失速造成能量损失并影响压气机稳定性问题,本文采用数值模拟的方法对某1.5级压气机进行数值计算.通过对不同部分间隙方案的定常变转速特性计算,对其静叶低工况失稳机理、部分间隙对角区流场的改善机理进行研究.结果表明:静叶部分间隙能够有效地拓宽压气机低工况裕度.中间间隙的效果最好,裕度从25％提升为31％,同时对最...     

多级轴流压气机全三维流动特性的数值研究

文中分别以一低转速的2级半轴流式压气机与一高转速的3级半轴流压气机为研究对象,采用混合界面模型对其全流量工况下的流动进行了数值研究.计算采用Jameson的4步RungeKutta时间推进方法结合中心差分格式求解N-S方程,级间采用混合界面方法实现上下游叶排流动信息的传递.研究结果表明:采用混合界面方法产生的"人工"掺混会导致总压损失及界面处流动参数的间断,而且转速对界面处的"人工"的总压损失有明显影响;但是对于低压、低转速的多级轴流压气机,采用混合界面方法能够较为准确快速的预测其多流量工况下的气动性能.     

带周向槽机匣处理的轴流压气机叶顶流场数值研究

周向槽机匣处理是提高压气机稳定工作裕度的有效措施之一,采用数值模拟方法研究了 周向槽机匣处理对轴流压气机性能的影响.数值计算所获得总性能与试验结果符合良好.通 过详细地分析周向槽机匣处理对压气机顶部区域流场结构的影响,揭示了周向槽机匣处理对压气机性能及流场影响的流动机理.     

轴流压气机前置扰流器结构参数的实验研究

实验研究了不同几何配置的前置扰流器对单级轴流压气机转子性能的影响，特别是各主要结构参数对压气机稳定工作裕度及效率的影响；分析了空气分流器式前置扰流器扩大轴流压气机稳定工作范围的机理。结果表明空气分流器式前置扰流器可以有效地扩大压气机的稳定工作范围，在几何参数优化配置的条件下，流量裕度改进30％以上，综合裕度改进50％以上，而峰值效率可基本维持不变。     

间隙大小对压气机转子间隙泄漏流场的影响

针对叶尖率先出现失速信号的一亚音速轴流压气机转子,采用全三维数值模拟方法分析了3种顶部间隙情况下泄漏流动特点,以及它对转子气动性能的影响。数值模拟结果表明,不同间隙情况下泄漏涡的运行特性与压气机的性能和稳定性密切相关。3种间隙情况下,泄漏涡在近失速工况下均发生了破碎。涡破碎造成泄漏涡体积突然膨胀,从而使堆积在机匣壁上的低能流体迅速扩散,对来流产生了很大的阻塞效应。在下游工况相同的条件下,大间隙时最先发生了泄漏涡破碎,说明泄漏涡初始形成时的强度越强,越容易出现涡破碎。     

轴流压气机转子性能及间隙流动研究

以一轴流压气机孤立转子实验台为研究对象，对其内部流动进行了全三维的数值模拟。数值计算结果与实验测量结果对比分析表明，程序很好地预测出了孤立转子的总性能和基元性能。以此为基础进一步数值研究了间隙大小的变化对该实验台间隙流动的影响。结果表明，间隙的大小对动叶顶部区域的流动特性，包括间隙流动的发展形式、泄漏涡的强度、间隙流动造成的损失分布等，产生了很大的影响。     

梯状尖部间隙机匣处理对轴流压气机性能影响的实验研究

设计了3组共7种叶尖梯状间隙的机匣处理结构，并在某亚音速单级轴流压气机孤立转子上进行了实验研究，比较分析了不同机匣结构对其性能和稳定性的影响。结果 表明：(1)通过对3种径向间隙(0．517％h、0．655％h和0．741％h)的实验结果对比，发现随着径向间隙增加压气机性能和稳定性均下降；(2)在小间隙(0．517％h)水平下，叶尖梯状间隙机匣处理不但可以改善压气机的稳态性能和工作稳定性，还可以改善压气机的失速性能，而且梯状间隙的轴向尺寸对改善压气机性能和稳定性有较大影响；(3)改变梯状间隙的径向深度对压气机性能和稳定性的影响相对较小。