迟志东, 楚武利, 张耀峰, 杨吉博, 张皓光

(西北工业大学动力与能源学院, 710129, 西安)

随着现代压气机压比和负荷的不断提升,压气机稳定性问题日益凸显。为此,国内外科研人员一直致力于压气机扩稳技术的研究。机匣处理作为一种有效的被动扩稳方法,自发现之初[1]便广受青睐。经过多年研究,已经发展出如槽式、缝式、叶顶喷气和自循环式等多种结构。相较于其他结构,缝式机匣处理的扩稳效果最为显著,因此一直是机匣处理研究领域的热点[2-3]。

根据现有研究成果,缝式机匣处理的研究主要分为两类。一类是缝式机匣处理的参数化研究,其目的是在最大化机匣处理的扩稳效果的同时减少甚至提高压气机效率。为了实现这一目标,人们通过实验筛选[4-5]、试验设计[6]、优化策略[7-8]等多种方法开展了广泛的研究,并且获得了很多卓有成效的结果。另一类是缝式机匣处理的扩稳机理研究,其目的是借助高精度数值方法和流场可视化技术弄清机匣处理扩稳的物理本质。一般来说,当前对缝式机匣处理扩稳机理的普遍认识,是缝式机匣处理能够借助转子吸压力面的压差建立起叶顶流动的桥梁,抽吸下游低速堵塞流体,经过缝内流动循环将流体重新注入上游主流,从而达到扩稳的目的[9]。两类研究相辅相成,参数化研究为扩稳机理研究提供了丰富的数据库并筛选出更具工程应用价值的几何结构;反过来,扩稳机理研究的逐渐深化也能够进一步指导机匣处理参数化设计。……