轴流压气机设计中“掠”的另类认识——Ⅱ:关于某转子“掠”的分析

来源 :中国工程热物理学会2004年热机气动热力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seaboy258
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作为扩稳及提高效率的重要措施,"掠"叶片技术受到广泛关注<[1-9]>.根据前文[10]对"掠"技术的回顾以及由其获得的认识,本文将以工程实际设计的某轴流跨音压气机第一级转叶为例,结合该叶片"掠"参数化和流场数值结果深化对"掠"的认识.
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本文通过求解三维不可压N-S方程,对某三级低速轴流压气机第一级的孤立转子进行数值模拟,在出口加上节流阀进行非定常计算,得到了失速先兆的特性,分析了失速过程中动叶通道内部动态压力的变化,并且与压气机失速实验进行了比较.结果表明,计算与实验的特性线符合较好,单转子三维计算与压气机三级实验中第一级转子在失速先兆和失速团的特性一致,并且数值失速过程中动叶通道内部动态压力的变化与实验结果也很接近.
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本文在低速三级轴流压气机试验台上自行设计了进口总压畸变发生装置,构造了稳态和动态测量方案,并对试验数据进行了频域和时域分析.结果表明,进口畸变强度及方位的变化,会使压气机失速点在特性图中向右下方移动,但失速类型和失速频率没有明显变化;不同畸变强度下,其动态压力数据的方差值均有逐渐增长的趋势.
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轴流压气机设计过程中,"掠"常被作为重要、有效的扩稳及提高效率措施而广泛使用,产生了巨大的实际效益.然而,人们对轴流压气机"掠"的认识仍很难统一:有些仅因形取意,比如,纯粹比照机翼"掠"的解释;有些则仅形似地效仿通用动力(GE)或普惠(PW)、罗罗(RR)等大公司的"掠"设计……,这对于正确理解"掠"效用机制、促进日常应用"掠"叶片设计始终是个障碍.基于对"掠"发展历史的回顾,本文对"掠"本质进行