高負荷對轉(zhuǎn)軸流壓氣機葉尖區(qū)流動結(jié)構(gòu)復雜,上游轉(zhuǎn)子尾跡渦和泄漏渦與下游轉(zhuǎn)子外伸激波、葉頂泄漏流相互作用,對下游轉(zhuǎn)子葉尖區(qū)氣動性能和穩(wěn)定性有較大影響。建立設計階段預估上游轉(zhuǎn)子尾跡渦級間遷移軌跡的方法并基于此闡明尾跡渦級間遷移特性對下游轉(zhuǎn)子葉頂泄漏流的影響機理,將有利于高負荷對轉(zhuǎn)壓氣機設計參數(shù)的選取,進而提升其氣動性能和穩(wěn)定性,大幅度地縮短設計周期。為此,本文圍繞上游轉(zhuǎn)子尾跡渦對下游轉(zhuǎn)子葉頂泄漏流影響開展研究,以期建立上游轉(zhuǎn)子尾跡渦和泄漏渦級間遷移軌跡的無量綱準則關(guān)系式,并闡明上游尾跡渦對下游轉(zhuǎn)子葉頂泄漏流損失及非定常波動的影響機制。本文針對設計階段預估尾跡渦遷移路徑的需求開展S1流面非定常數(shù)值模擬研究,探索了上游轉(zhuǎn)子尾跡渦脫落機制,及其與下游轉(zhuǎn)子外伸激波掃略上游轉(zhuǎn)子尾緣頻率之間的關(guān)系。明晰了上游轉(zhuǎn)子尾跡渦級間遷移的影響因素,并基于此,建立了尾跡渦級間遷移軌跡的無量綱準則關(guān)系式。結(jié)合一維預估、通流計算和激波模型,探尋了設計階段預估尾跡渦級間遷移軌跡的方法,預估值與數(shù)值模擬值偏差為3.5%,可為設計階段軸向間隙的選取提供理論依據(jù)。其次,針對上游轉(zhuǎn)子尾跡渦在葉尖區(qū)遷移特性開展研究,闡明了下游轉(zhuǎn)子外...

【文章頁數(shù)】：169 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1航空發(fā)動機推重比的發(fā)展趨勢[2]

推重比作為衡量航空發(fā)動機先進性的重要參數(shù)之一,對飛行器的飛行速度、載重均有重要的影響。從20世紀40年代末至21世紀初,以推重比為標準,航空發(fā)動機的發(fā)展歷程大致劃分為4個階段:最初,為推重比3～4的渦噴發(fā)動機;經(jīng)過技術(shù)提升,第二代推重比提高為5～6的加力渦噴/渦扇發(fā)動機;第三代推....

圖1-2鈍尾緣軸向間隙較遠時75%葉高瞬時靜壓云圖[28]

尾跡脫落渦誘發(fā)機制是開展尾跡渦遷移路徑研究的重要前提,針對這一方面的研究,開展了大量的實驗和數(shù)值模擬工作,并取得了重要的研究成果。通過采用高速流場顯示技術(shù)[11-14]、熱線測量儀測量信號的頻譜分析方法[15]、紋影測量技術(shù)[16]均捕獲到跨音速葉柵中尾跡渦脫落現(xiàn)象。然而,Hob....

圖1-3鈍尾緣軸向間隙較近時75%葉高瞬時靜壓云圖[28]

圖1-2鈍尾緣軸向間隙較遠時75%葉高瞬時靜壓云圖[28]圖1-4尖尾緣軸向間隙較遠時75%葉高瞬時靜壓云圖[28]

圖1-4尖尾緣軸向間隙較遠時75%葉高瞬時靜壓云圖[28]

圖1-3鈍尾緣軸向間隙較近時75%葉高瞬時靜壓云圖[28]圖1-5尖尾緣軸向間隙較近時75%葉高瞬時靜壓云圖[28]

本文編號：4039592