跨聲速壓氣機葉柵性能提升及流場調(diào)控的 端壁附面層抽吸方案

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摘要：針對跨聲速葉柵吹風(fēng)試驗中葉柵流動與二維流動不一致的問題，以某F級重型燃?xì)廨啓C的跨聲速葉柵為研究對象，提出一種槽寬為5mm的抽吸槽，采用不同端壁抽吸位置、抽吸流量的附面層抽吸方案，通過數(shù)值模擬探究各方案對跨聲速葉柵氣動性能及流場結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，分析比較各方案對角區(qū)分離的控制效果。仿真結(jié)果表明：端壁抽吸能夠有效吸除通道內(nèi)大量的低能流體，抽吸后葉柵總體的總壓損失系數(shù)降低、靜壓比提高、軸向密流比（AVDR，設(shè)為AVDR）被控制在1附近，出口流道內(nèi)高損耗區(qū)（總壓損失ω>0.2）顯著減??；角區(qū)分離得到有效控制，角渦以及集中脫落渦的影響被削弱，流道通流面積增大，流場品質(zhì)得到改善；通過對比不同抽吸位置的抽吸方案發(fā)現(xiàn)，靠近尾緣，距葉片前緣60%軸向弦長的抽吸槽方案氣動性能最佳，抽吸后靜壓比增大14.4%，流場二維性最好，角區(qū)分離最弱；抽吸后，葉柵激波強度在近端壁區(qū)增大，尾跡整體范圍減小，三維效應(yīng)被削弱，增壓能力得到增強；通過對比不同抽吸流量的抽吸方案發(fā)現(xiàn)，當(dāng)抽吸流量較大時，葉柵的AVDR能夠維持在1附近、靜壓比較大，而出氣角以及總壓損失系數(shù)變化較小，同時角區(qū)分離較弱。（剩余18918字）