跨聲速風扇機匣處理非定常流動分析及某進氣道數值計算.pdf

1、機匣處理是一項被較早研究和運用的壓氣機被動擴穩(wěn)技術，它具有結構簡單，制造成本低，改型方便，可靠性高，擴穩(wěn)效果好等優(yōu)點。然而，傳統(tǒng)的設計依舊依賴于試驗和反復的修改，具有很大的盲目性。對處理槽內的非定常流動及其擴穩(wěn)機理的本質仍缺乏深刻的認識。關于機匣處理的CFD數值模擬還主要停留在定常流動假設的前提下，具有一定的局限性，迫切需要對其開展非定常方面的研究工作。 本文以某三級軸流跨聲速風扇第一級為原型，將NUMECA軟件中的AUTOG

2、RID和IGG兩大模塊相結合，在其第一級轉子葉尖對應機匣處設計出了復雜且精密的具有－42％～52％軸向疊合量的帶背腔軸向傾斜縫式處理機匣，并對其進行了非定常數值計算與分析，走出了一條通向機匣處理非定常研究之路。 具體的內容主要包括三方面：光壁下對網格模型的校核；帶處理槽后流場非定常計算與擴穩(wěn)機理分析；非定常計算時的相對位置個數大小初探。結果表明：針對所設計的存在三個轉/靜交接面的網格模型，在加處理機匣前后(光壁/帶機匣處理)，

3、都必須用非定常方法來進行數值模擬計算，才能正確的模擬擴穩(wěn)效果；軸向傾斜縫式處理機匣能夠不斷地將轉子葉片通道上游區(qū)域的頂部間隙泄露流或者由于間隙泄露渦破裂導致的阻塞抽吸進入處理槽，通過典型的噴射/抽吸作用，改善了葉頂前沿激波結構和葉頂來流狀況，降低了轉子葉頂的壓力面載荷和間隙泄露流強度，抑制了間隙泄露渦破裂現象的發(fā)生，最終使得葉片通道上游區(qū)域的大尺度堵塞團基本被消除，從而有效地提高了跨聲速壓氣機的失速裕度；非定常計算中計入的相對位置個數大