杨元英，安志强，李 杜，杨晶晶

(1.中国航发湖南动力机械研究所，湖南株洲 412002；2.中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室，湖南株洲 412002)

1 引言

航空发动机制在低油耗、低成本、高推重比和高可靠性需求的推动下，其压气机气动设计需要在尽可能提升效率水平、确保宽裕度的同时不断提高平均级压比，以便改善发动机热力循环，减少级数、减轻质量[1]。增加压气机负荷水平是提高平均级压比的一个主要手段，但高负荷设计必然使得压气机设计点更加靠近转/静子扩压能力极限，使得压气机中低转速稳定裕度不足，这成为了高负荷压气机设计面临的一个主要问题[2]。

机匣处理设计可明显抑制甚至消除压气机通道近端壁区出现的流动堵塞，是当前压气机设计主要采用的一种扩稳技术[2]。关于机匣处理流动控制机理及应用分析，国内外已进行了大量研究，包括机匣壁面周向环形槽、轴向/斜向槽、带导向叶片凹槽以及附加抽吸通道的自适应循环等型式[3-5]。其中，壁面开槽型式的优点在于结构工艺简单、可靠性高、扩稳效果好[6-8]。但壁面开槽会破坏整个流道面的光顺性，在压气机通道内引入新的二次流损失，再加上凹槽内部本身也存在回流损失，这些因素可能导致压气机在流动较为顺畅的设计点工况下损失增加、效率下降[9-10]。为此，机匣处理设计的最佳效果是在压气机设计点效率不降低或降低较少的同时，对压气机中低转速稳定裕度有明显改善。……