吴亚东， 李 涛， 张永杰

(上海交通大学 a. 机械与动力工程学院; b. 燃气轮机与民用航空发动机教育部工程研究中心， 上海 200240)

提高压气机稳定性一直是学术和工业界研究的热门话题，并逐渐发展出主动和被动控制两种控制手段.其中被动控制是从改善压气机相关设计结构入手来实现流场改变，最终达到扩稳的目的，包括处理机匣、级间放气和叶型设计等方式.

处理机匣作为被动控制手段是Koch[1]在实验中首次发现的.通过在压气机转子顶部机匣安装蜂窝状结构，可获得显著扩稳效果，随后便成为压气机扩稳的研究热点.随着研究的发展和深入，许多学者通过数值模拟和实验测量对各种结构形式的处理机匣进行了分析验证，如蜂窝状多孔壁式机匣、周向槽式机匣、轴向缝式机匣[2-8].研究结果表明，处理机匣结构是拓宽压气机稳定工作范围的有效手段，其中槽式处理机匣对压气机的效率影响较小，但扩稳能力有限，而缝式机匣虽然对效率的影响较大，但可获得更大的失速改进量.Wilke等[9]通过数值模拟发现半圆缝式处理机匣能够改变叶顶流场及其涡系结构，从而推迟失速起始点的发生.Lu等[10]探讨轴向缝式处理机匣与叶顶泄漏流之间的干涉机理，通过非定常数值模拟对流场进行可视化分析发现，在近失速工况，处理机匣能够影响叶顶泄漏涡与主流交接面的发展轨迹，使其更加朝向叶片尾缘发展，延缓失速先兆的发生.Emmrich等[11]通过数……