陈得胜，刘波，那振喆，王雷，曹志远，黄建，闫守成

(1.西北工业大学动力与能源学院，陕西西安710072；2.93066部队，黑龙江牡丹江157023)

针对轴流压气机的非轴对称端壁造型优化设计

陈得胜1，刘波1，那振喆1，王雷1，曹志远1，黄建1，闫守成2

(1.西北工业大学动力与能源学院，陕西西安710072；2.93066部队，黑龙江牡丹江157023)

针对某轴流压气机构建了一种新的非轴对称端壁造型，该造型可通过抑制角区分离来达到减小通道内二次流损失的目的。首先，在设计工况下，针对基准叶栅建立非轴对称端壁的自动优化设计方法。然后，在设计和非设计工况下，用NUMECA/Fine turbo模块分别对基准叶栅和优化叶栅进行定常流场计算。结果表明，两种工况下，优化叶栅有效抑制了角区分离，原因为非轴对称端壁造型改变了通道内的涡系结构；优化叶栅出口截面总压损失系数显著降低，叶栅出口气流角更加均匀和平衡。

轴流压气机；二次流损失；非轴对称端壁造型；角区分离

符号表

β气流角

Cax叶片轴向弦长

P静压

h叶片高度

x叶高方向坐标

y叶栅周向坐标

z叶栅轴向坐标

下标：

1进口截面

2出口截面

t总参数

1 引言

压气机叶栅中，二次流效应(如角区分离现象)引起的二次流损失在总压损失中占很大比重，因此减小二次流损失会直接提高压气机效率。非轴对称端壁造型方法在减小二次流损失方面已得到了验证。Hartland等[1]对直列叶栅做了研究，证实了利用非轴对称端壁造型控制端壁区域静压分布的有效性。Brennan等[2]在Trent 500发动机高压涡轮中使用非轴对称端壁造型设计来提高效率。……