高负荷压气机叶栅附面层吹吸对气动性能影响研究
2018-08-04赵雄飞殷望添李洪松
装备制造技术 2018年6期
关键词:效率
赵雄飞,殷望添,贺 星,李洪松
(1.海军装备部驻沈阳地区军事代表局,辽宁 沈阳110031;2.海军工程大学 动力工程学院,湖北 武汉430033)
压气机作为航空发动机、燃气轮机核心部件之一的发展要求为:更高的级负荷,效率和适当的稳定工作裕度。提高压气机的负荷通常采用提高动叶的叶尖速度和扭速两种方法。但是叶尖速度的提高受到材料强度等因素的制约,所以提高压气机的负荷常常采取提高扭速的方法来实现。而扭速通过增大转折角来实现,但是过大的转折角又会导致叶片吸力面附面层的严重分离。因此控制附面层分离对于改善高负荷压气机的气动性能,提高压气机做功能力有着极为重要的意义[1]。
1997年麻省理工的Kerrebrock最早提出吸附式压气机这一新概念[2],其相关研究项目获得美国国防部的资助,并进行吸附式风扇大尺寸模型的验证工作。Kerrebrock等的研究结果[3-4]表明:附面层抽吸技术能够有效地延缓分离,明显提升了叶栅的通流能力和扩压能力,同时也提高了压气机效率。陈绍文等[5]采用数值模拟方法研究分析低速条件下附面层抽吸对某型超高负荷压气机叶栅气动性能(叶栅出口总压损失、吸力面型面静压等)的影响,研究结果表明,附面层抽吸能使吸力面的分离区减小,从而改善叶栅气动性能,得到不同吸气量和不同吸气位置对吸气效果的影响。还进一步通过实验研究了全叶高吸气方式和两种局部吸气方式对叶栅流场结构和气动性能的影响[6]。……
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