柳晓丹, 杨爱玲, 戴 韧, 陈康民

(上海理工大学 能源与动力工程学院,上海 200093)

众所周知,一个好的叶轮机械不仅要具备良好的气动性能而且要有良好的噪声特性.叶栅的气动性能一直是人们设计叶轮机械所关注的重点问题[1],对不同几何参数和气流条件下叶栅气动性能的研究已经相当成熟,如NACA 65系列叶型就有较全面的试验数据库[2].然而,有关叶型参数对噪声性能影响的研究还不是很成熟,且目前的研究大部分是针对单个翼型噪声的[3-4],关于叶栅流场流动噪声源的产生及辐射特性的研究仍然少见公开报道.近年来,叶轮机械的非定常流动越来越受关注,一些学者开展了平面叶栅非定常流场的数值和试验研究,其中包括对叶片尾缘涡脱落特性的研究[5-7],结果表明:叶栅尾缘涡脱落与来流马赫数和攻角有密切关系,随着气流参数的变化,叶栅尾缘涡脱落的频率也发生变化.气动噪声是非定常流动的必然结果,叶栅的尾涡脱落现象对流动噪声的产生和辐射必然有较大影响.探索压气机叶栅涡脱落现象及其与声辐射的关系对于认识叶栅声学性能有很重要的意义.

笔者针对NACA 65系列叶型形成的某低速压气机叶栅,采用非定常流场数值模拟方法得到不同来流攻角下的叶栅流场,研究叶栅尾涡脱落现象以及尾涡强度的变化规律.最后根据非定常流场计算结果,利用边界元方法计算叶栅流场的噪声辐射,研究来流攻角对……