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推进技术2025年第10期:跨声速轴流压气机变转速进气畸变对失速影响机制研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴桐;徐强仁;赵巍;任三群;赵庆军;周亦成;

单位:中国科学院工程热物理研究所;轻型涡轮动力全国重点实验室;中国科学院大学航空宇航学院;济南先进动力研究所;分布式冷热电联供系统北京市重点实验室;中国航空发动机集团有限公司中国航空发动机研究院;

摘要:为了揭示60%至100%折合转速下总压与旋流组合进气畸变对压气机失速的影响规律,以跨声速轴流压气机为研究对象,开展了三维全周定常数值模拟研究。研究结果发现:均匀进气条件下,各折合转速近失速工况均由叶顶泄漏流诱发压气机失速;畸变条件下,各折合转速最先失速通道均位于沿旋转方向进入总压畸变区一侧,但是失速机制不同。畸变条件下,归一化折合转速n_(cor)=0.9和1.0近失速工况叶顶泄漏流与激波相互作用产生的堵塞区体积占总堵塞区体积的67.7%和63.8%,提前诱发失速;n_(cor)=0.8近失速工况吸力面与机匣间角区分离产生的堵塞区体积占总堵塞区体积的64.1%,叶尖失速诱因变为角区分离;n_(cor)=0.6和0.7近失速工况叶根区总压畸变作用下前缘压力面的脱落涡诱导的流动堵塞区体积分数分别为98.8%和99.5%,导致压气机叶根失速。随着转速降低,跨声速压气机叶尖区负荷占总负荷比例逐渐减小,叶根区负荷占总负荷比例逐渐增大,n_(cor)=0.7以下总压畸变作用下叶根区先于叶尖区触发了失速。

关键词:进气畸变;;失速;;流动分离;;激波;;叶顶泄漏流

基金资助:国家科技重大专项(J2019-II-0016-0037;J2019-III-0010-0054)~~