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推进技术2025年第06期:基于L形凹槽的压气机级静叶端区流动控制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴艳辉;黄令举;王东;张紫云;王博;

单位:西北工业大学动力与能源学院;中国电子科技集团公司第二十一研究所;

摘要:为了探寻端壁L形凹槽在压气机级环境下的流动控制效果,本文以单级轴流压气机为研究对象,在静叶机匣上开设L形凹槽,通过数值计算确定其最优设计参数并揭示其流动控制机理。结果表明:在切向槽长度为0.4、宽度为0.2、深度等于0.75时,L形凹槽对于压气机级的调控效果最优,其中效率可以提升0.6%、综合裕度提升35.3%。L形凹槽主要流动控制机理为:它产生的流向涡在向下游移动时带走大量低能流体并减小横向压差的干涉,从而抑制角区分离的发展,阻碍尾缘绕流逆向移动的过程,推迟端壁附面层分离的起始位置,削弱横向二次流对反流区的增强作用。最终使总压损失系数减小,静压系数和有效流通面积上升,压气机流动结构趋于稳定。

关键词:单级轴流压气机;;流动控制;;L形凹槽;;静叶机匣;;角区分离

基金资助:国家自然科学基金(52176045);; 国家科技重大专项(J2019-Ⅰ-0011-0011)~~