跨聲速低反力度壓氣機動葉性能優(yōu)化研究.pdf

1、低反力度吸附式壓氣機的設計思想為：在保證轉子高效流動的條件下，應用主動流動控制技術對靜子內部復雜的二次流動進行有效整合，從而實現整機高負荷設計。因此，對于此類型壓氣機，在兼顧附面層抽吸能力的前提下，如何設計出一高效、高負荷的轉子將變得尤為重要。目前，關于低反力度轉子的研究多基于亞聲速來流，而在跨聲速條件下，激波的存在使得轉子內部流動更為復雜，幾何構型變化將會對轉子的氣動性能產生怎樣的影響是值得深入研究的，基于此原因，本文以某三級高負荷吸

2、附式壓氣機首級跨聲速轉子作為研究對象，借助數值模擬的方法，詳細地分析了幾何參數變化、葉片三維造型對轉子流場結構的影響，旨在進一步提升轉子氣動性能。
　　首先，本文采用Rotor37轉子進行數值模擬，以驗證數值模擬軟件NUMECA模擬結果的可靠性。在壁面y+處于湍流模型的適用范圍的情況下，只改變網格數量來研究其對數值計算結果產生的影響，并和實驗數據進行比較。結果表明，在網格數量超過77萬以后，數值模擬的結果幾乎不發(fā)生改變，NUMEC

3、A軟件所模擬出來的結果的可靠性較高。
　　其后，本文對等中徑和等外徑設計的轉子的性能進行比較。比較結果表明,等中徑設計的轉子在全工況范圍內效率比等外徑設計的轉子都要高，壓比在設計點附近也比后者高，但喘振裕度比后者小，綜合考慮壓比和效率對等中徑轉子進行子午型線優(yōu)化，優(yōu)化結果表明，優(yōu)化轉子壓比、效率和喘振裕度都有所提高。
　　接著，本文對轉子進行變間隙和稠度的研究。研究表明，隨著間隙增加，壓比、效率和喘振裕度會逐漸降低，轉子的峰