赵文峰，姜斌，段昱，郑群

(哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

对于多级压气机，变工况设计是一项难度很大的工作，角区失速是旋转失速的触发[1-4]。一般将压气机扩稳方法分为主动控制和被动控制2类。主动控制需要外接能源与装置，可以随流场的变化而改变控制状态。常见的主动控制方法有抽吸[5]、尾缘、喷气[6]等，但是由于装备复杂并且需要外接能量，很少在真实压气机上得到应用。被动控制常见手段有弯掠叶片[7]、可调导叶[8]、旋涡发生器[9]等。由于被动控制不需要外接能源与装置，因此作为二次参数扩稳方法广泛的应用在工程上。部分间隙作为一种被动控制手段能够对角区失速有明显改善，在平面叶栅中部分间隙能够消除角区分离，对流场设计点的损失也比整体间隙小[10]。因此本文提出在真实压气机上应用静叶部分间隙，并通过不同间隙的位置对流场的影响来研究间隙对角区失速的控制机理。通过对某自主设计1.5级压气机的不同部分间隙定常数值计算探究间隙位置对压气机低工况的特性与流场影响。

1 压气机数值计算模型

本文研究对象为某8级低压压气机前1.5级，并针对低工况(60%折合转速N)进行拓稳研究。进口总温288 K；井口总压0.1 MPa；转速4 440 r/min；叶片数为进口导叶20；动叶15；静叶18，该转速下最大效率为93.3%，压比1.114。

采用商用软件ANSYS CFX对研究对象进行定常数值计算。湍流模型为SST，进口条件给定总温280 K、总压101 325 Pa。综合考虑计算精度与计算速度，三排叶片网格总数约为241万。……