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本文应用流场数值模拟的方法,研究了均匀栅距和非均匀栅距的轴流压气机动静叶排相互干涉的非定常流动问题,利用高分辨率格式求解二维圆柱面流动的雷诺平均N-S方程。为了提高计算的收敛速度,以LU-SGS隐式方法来求定常流场解,而非定常流场计算则采用了双时间步法与LU-SGS隐式解法耦合的方法。本文研究工作包括以下三个部分: 研究了单级轴流压气机二维流场计算模拟问题,在设计转速的100%、90%和80%三个转速下分别进行了定常和非定常流动的数值计算,并给出了相应的等转速特性计算结果。两种方法的计算结果比较表明,定常流计算得到的效率低于非定常的结果,边界点附近定常流的增压比高于非定常的结果。不稳定边界附近的非定常流计算结果表明,采用叶片表面压力变化是否具有周期性作为等转速线上边界点的判别准则更为合理。 对于七种不同的动静叶片数目之比,采用非定常流计算方法研究了各种动静叶稠度组合对轴流压气机性能的影响。结果的对比分析表明,影响级压比的主要是动叶稠度,随着动叶稠度的增加,零攻角状态的压气机效率降低,而正攻角状态下的效率则会增加;静叶稠度改变,对级压比影响很小,但定常流和非定常流计算得到的效率结果却相差较大,表明非定常流动计算结果更合理地反映了动静叶相互干扰的影响。 研究了非均匀栅距对轴流压气机叶栅性能及叶片非定常力的影响,并对叶片非定常力计算结果进行傅立叶分析。对单级叶栅来说,在单独改变静叶栅距的条件下,压比和效率基本不变;在单独改变动叶栅距的条件下,效率基本不变,但近边界点的压比会降低,而且动叶栅距改变量越大,近边界点的压比越低。对动叶非定常力的频域分析结果表明,单独改变动叶栅距将改变动叶非定常力的幅值