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基于葉頂噴氣的軸流壓氣機(jī)葉頂泄漏流主動(dòng)控制

張永杰; 吳亞?wèn)|; 田杰; 歐陽(yáng)華 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院; 上海200240; 先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)同創(chuàng)新中心; 北京100083
  • 軸流壓氣機(jī)
  • 葉頂泄漏流
  • 葉頂噴氣
  • 軸向噴氣偏角
  • 數(shù)值模擬

摘要:為研究壓氣機(jī)葉頂泄漏流對(duì)壓氣機(jī)性能影響的流動(dòng)機(jī)理,基于葉頂噴氣在小流量工況下對(duì) 1 臺(tái)單級(jí)低速軸流壓氣機(jī)葉頂泄漏流進(jìn)行主動(dòng)控制。通過(guò)噴氣前、后非定常數(shù)值模擬,對(duì)比分析不同軸向噴氣偏角下壓氣機(jī)性能提升與動(dòng)葉葉頂區(qū)域流場(chǎng)特性的變化,在葉頂沿弦向布置壓力測(cè)點(diǎn),采集葉頂區(qū)域不穩(wěn)定流動(dòng)的脈動(dòng)信號(hào),結(jié)果表明:軸向、葉頂進(jìn)氣角方向噴氣分別獲得 5.40%、5.93%的壓氣機(jī)性能提升;軸向噴氣能最有效減少通道內(nèi)的逆流速度團(tuán),延緩泄漏流的周向發(fā)展;葉頂進(jìn)氣角方向噴氣使 50%葉頂軸向弦長(zhǎng)處的泄漏流最大泄漏量降低 20%,同時(shí)能有效改變泄漏渦發(fā)展軌跡,避免撞擊到相鄰葉片壓力面;根據(jù)頻譜結(jié)果發(fā)現(xiàn)噴氣能夠抑制葉頂泄漏流的不穩(wěn)定性。

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