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流体机械2025年第01期:扩张间隙分布对压气机性能及流场结构的作用机理研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴永惠;张成烽;丁冠东;

单位:中国航发沈阳发动机研究所;中国航发燃气轮机有限公司;

摘要:为了探究非平行式转子叶尖间隙结构对压气机性能的影响,首先研究不同转子叶尖间隙值对压气机性能及流场结构的影响,得到较优间隙值,然后在设计间隙值和较优间隙值的基础上进行改型,提出3种扩张间隙分布方案,以及扩张间隙分布对压气机性能及流场结构的作用机理。结果表明,当转子叶尖间隙为0.5τ时,压气机的稳定裕度改进量较大,在近失速点压气机性能较优越,近失速点的流场结构相对较好,故0.5τ方案(P2)为较优间隙值;若将平行间隙分布P2改为扩张间隙分布D1,D2和D3方案后,转子压力面附近低能流体涡团得到抑制,吸力面尾缘附近低速区也得到了进一步吹除,径向潜流所带来的负面影响被进一步削弱;相比P2方案,D1,D2和D3方案在98%叶高处的增压比分别提高了1.6%,1.9%和2.4%,流量拓宽比分别增加了3.18%,8.56%和6.20%,稳定裕度改进量分别提高了0.59%,1.45%,1.55%,峰值效率改进量基本相差不大。研究结果可为叶尖间隙的优化改进提供理论依据。

关键词:叶尖间隙分布;;轴流压气机;;间隙流动控制;;压气机性能

基金资助:翼型、叶栅空气动力学国家重点实验室开放基金项目(614220121050125)