【摘 要】
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压气机是燃气轮机三大部件之一，研究其工作性能包括工作范围、等熵效率等显得异常重要，而压气机的不稳定边界包括失速边界和喘振边界对这些工作特性有着重要的影响，甚至会对其造成严重损害，所以研究清楚压气机的失速原因以及防喘措施有着重要的意义。在此背景下本文以2.5级跨音速轴流压气机为研究对象，重点研究近失速点的内部流场，对比近设计点与近堵塞点流场状态，探究多级轴流压气机的失速特性与失速机理，并结合实验研究，其主要内容如下:
1、建立2.5级跨音速轴流压气机模型，以单通道稳态的计算方案进行数值模拟。计算了
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压气机是燃气轮机三大部件之一，研究其工作性能包括工作范围、等熵效率等显得异常重要，而压气机的不稳定边界包括失速边界和喘振边界对这些工作特性有着重要的影响，甚至会对其造成严重损害，所以研究清楚压气机的失速原因以及防喘措施有着重要的意义。在此背景下本文以2.5级跨音速轴流压气机为研究对象，重点研究近失速点的内部流场，对比近设计点与近堵塞点流场状态，探究多级轴流压气机的失速特性与失速机理，并结合实验研究，其主要内容如下:
1、建立2.5级跨音速轴流压气机模型，以单通道稳态的计算方案进行数值模拟。计算了全工况七种转速下的压气机特性曲线，分析特性线趋势，对计算结果后处理重点研究设计工况下近失速点的内部流场，与近设计点和近堵塞点进行对比，包括叶片的吸力面极限流线，不同叶高马赫数云图、静熵云图，叶顶流场的速度矢量、静压等。并且与非设计转速下的近失速点流场做比对，更全面的探究不同工况下的失速机理。
2、对进口可转导叶进行旋转，将叶片向着叶片前缘吸力面方向和相反方向旋转相同的角度，比较压气机性能特性，计算失速裕度的改变量;对比三种导叶安装角下的近失速点内部流场，包括对导叶内部流场的相对马赫数、静压的影响，对导叶后各级叶片的极限流线、马赫数、静压、静熵、速度的影响，特别是对第一级动叶的影响。探究可转导叶对多级轴流压气机的失速裕度的影响，以及防喘的作用与效果。
3、搭建2.5级跨音速轴流压气机的实验台，详细介绍了实验台的各个系统以及不同装置，进行了实验测量，将实验数据和数值模拟结果进行对比并计算之间的相对误差，验证数值模拟的可行性和准确性。
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