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作者：罗佳奇;李佳星;王小锋;
单位：浙江大学航空航天学院浣江实验室;浙江大学航空航天学院;武汉第二船舶设计研究所;
摘要：在气动力和离心力共同作用下，压气机转子叶片的弹性变形在不同工况下并不相同，这对当前基于常热态叶片的全工况气动计算相关研究带来较大影响。本文重点介绍一种由热态叶片反推计算冷态叶片的方法，并开展弹性变形对压气机转子叶片全工况气动性能的影响研究。介绍基于流固耦合仿真的冷态叶片迭代计算方法的基本原理和实现流程，以原始热态叶片的几何外形为目标、叶表压强分布为气动载荷，从初始冷态叶片出发不断迭代以降低变形叶片与原始热态叶片的几何偏差。跨声速转子NASA Rotor 37设计状态下的冷态叶片反推计算及精度验证结果表明：该方法只需一次原始热态叶片流场计算，迭代求解的变形叶片几何外形与原始热态叶片几乎一致，计算效率和计算精度均非常高。分别计算Rotor 37常热态叶片、弹性变形叶片的全工况气动特性，对比分析发现：考虑弹性变形影响的全工况气动计算结果与常热态全工况计算结果差异明显；与常热态叶片相比，弹性变形导致叶片在高流量工况下发生正扭转，流量、总压比和等熵效率均降低；在低流量工况下发生负扭转，流量、总压比和等熵效率均升高，总压比和等熵效率更接近试验结果。
关键词：压气机;;气动计算;;叶片变形;;流固耦合;;全工况
基金资助：浙江省自然科学基金（LXR22E060001）;; 国家自然科学基金（52376033）~~
