推进技术 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (12): 1817-1824.

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叶片式旋流畸变发生器数值模拟研究

屠宝锋1,2,胡骏1,2,尹超1   

  1. 江苏省航空动力系统重点实验室南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016, ;先进航空发动机协同创新中心,北京100191,江苏省航空动力系统重点实验室南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016, ;先进航空发动机协同创新中心,北京100191,江苏省航空动力系统重点实验室南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京210016,
  • 发布日期:2021-08-15
  • 作者简介:屠宝锋(1981—),男,博士,讲师,研究领域为风扇/压气机气动稳定性。
  • 基金资助:
    南京航空航天大学青年科技创新基金(NS2014021)。

NumericalSimulationforBladeTypeSwirlDistortionGenerator

  1. JiangsuProvinceKeyLaboratoryofAerospacePowerSystems,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China;CollaborativeInnovationCenterofAdvancedAero-Engine,Beijing100191,China,JiangsuProvinceKeyLaboratoryofAerospacePowerSystems,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China;CollaborativeInnovationCenterofAdvancedAero-Engine,Beijing100191,China and JiangsuProvinceKeyLaboratoryofAerospacePowerSystems,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China
  • Published:2021-08-15

摘要: 为研究旋流畸变对压气机性能和稳定性的影响,设计了一套叶片式旋流畸变发生器,使用不同弯角的叶片以改变旋流畸变的结构和强度。采用CFD数值模拟方法对旋流畸变发生器的特性和详细流场进行了研究,结果表明,叶片式旋流畸变发生器具有对涡和整体涡均可形成、总压恢复系数高、旋流强度调节方便的优点,旋流切向气流角最大可达25.1°;随着流量减小,对涡和整体涡的总压恢复系数增加,旋流强度先保持不变,在降至一定的流量值后急剧上升。在压气机进口截面,对涡强度近端壁区域最大,叶中区域最小。整体涡偏心时,压气机进口的旋流方向并不完全一致,在叶根局部区域会形成反向旋流。

关键词: 旋流畸变;叶片;整体涡;对涡;数值模拟中图分类号:V231.1文献标识码:A文章编号:1001-4055(2015)12-1817-08DOI:10.13675/j.cnki.tjjs.2015.12.009

Abstract: Inordertostudytheeffectsofswirldistortiononperformanceandstabilityofcompressor,abladetypeswirldistortiongeneratorwasdesignedtoproducedifferentswirlconfigurationsandintensitywithdif.ferentbladeturningangle.BoththecharacteristicsanddetailedflowdistributionwereinvestigatedbyusingCFDmethod.Thenumericalsimulationresultsshowthattheswirldistortiongeneratorcanproducebothtwinswirlandbulkswirl.Theswirlintensitycanbeeasilyadjustedwithhightotalpressurerecoverycoefficient,andthecir.cumferentialflowangleofswirlcanreachtO25.1°.Asmassflowdecreases,thetotalpressurerecoverycoeffi.cientoftwinswirlandbulkswirlwillincrease,andswirlintensitiesremainunchangedfirstandthenincreaserapidly.Twinswirlintensitiesattheendwallregionsarethegreatestattheinletsectionofcompressor,andmid-spanregionsmallest.Directionsofeccentricbulkswirlattheupstreamofcompressorarenotidentical,andlocalreverseswirlcandevelopathubregions.

Key words: Swirldistortion;Blade;Bulkswirl;Twinswirl;Numericalsimulation