APP下载

锯齿尾缘叶片气动特性数值模拟研究

2021-09-16邹如萍李传鹏安志强商超群

南京航空航天大学学报 2021年4期

邹如萍,李传鹏,安志强,商超群,宣 彬

(1.南京航空航天大学能源与动力学院, 南京 210016;2.中国航发湖南动力机械研究所压气机研究部,株洲 412002)

自航空燃气涡轮发动机诞生以来,一直朝着高推重比、低耗油率、高可靠性发展。发动机性能的提高离不开更高压比的压气机,2018 年GE 公司完成型号认证的GE9X 发动机性能比GE90⁃115B 提高了约30%,耗油率降低了5%到10%[1]。其压缩系统总压比超过60,11 级高压压气机压比达到27,随着压气机系统的逆压力梯度越来越高,压气机更加容易失稳,这对发动机的稳定性提出了更大的挑战。

半个多世纪以来,国内外的学者提出了压气机稳定性的不同理论模型以及判稳依据,这些都对预测和提高压气机的稳定性有着重要作用[2⁃4],此外,还探索了许多扩大稳定裕度的手段,如叶尖喷气、附面层吹/吸、等离子体气动激励、机匣处理等控制手段。本文探索一种在静子尾缘进行锯齿改型的压气机扩稳的可能途径。

对于锯齿尾缘的研究可以追溯至20 世纪50年 代NACA 的Smith 和Schaefer[5]通 过 切 割 翼 型尾缘的研究,之后Howe[6]在1978 年率先对锯齿尾缘的声学特性进行了研究,在这之后又有大量学者跟进研究[7⁃9],并将锯齿结构实际应用在发动机吊舱以降低气动噪声。此外,国内学者也对于锯齿尾缘展开了许多研究,如许影博等发现锯齿的齿形会影响声音低频部分[10];仝帆等使用大涡模拟方法研究了锯齿尾缘的降噪效果,并初步阐释了涡破碎的机理[11];武威通过实验探究了锯齿尾缘对叶珊的影响[12];……

登录APP查看全文