吸附式压气机叶型优化研究

admin · 发表于 2023-10-11 15:48:39

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雅宝题库解析：
高性能飞机对发动机的要求越来越高，风扇与压气机是航空发动机的关键部件，提高压气机的级增压比一直是研究者们努力的目标之一。提高轴流压气机级压比的有效途径是提高叶片的切线速度和增大气流的转折角，切线速度的提高除受到叶片所能承受最大应力的限制外，还使激波本身以及激波附面层干涉引起的分离损失增加；增大气流转角则会带来叶背边界层分离题目，造成损失增加。为了抑制吸力面边界层分离，流动控制技术越来越受到研究人员的关注，其中吸气技术能有效的控制附面层发展，是提高叶片负荷的有效途径。国内外对于吸气式压气机研究已经取得了大量的研究成果，其中高负荷吸气式叶型设计技术一直是吸附式压气机设计的关键技术，设计者一般是使用通流程序生成初始叶型，然后再进行S1流面反题目计算进行叶型优化，这种设计方式周期较长。为了提高设计效率，本文在总结了典型吸附式压气机叶型特点的基础上，尝试提出了一种参数化吸气式叶型的造型方法，给定S1流面进出口参数即可利用本文叶型造型程序生成专门用于吸气的叶型，并且可以通过调节几个参数对所生成的叶型的中弧线、型面进行调节，在实际应用中可灵活的根据设计要求生成吸气式叶型。二维数值计算表明本文所发展的叶型相较常规叶型的最大优点是落后角小，可实现更大的气流转角并可保证设计的准确性；该叶型在进口高亚音、跨音、超音状态下都具有较好的性能，尤其是在跨音和超音进口条件下可在较低损失情况下达到较大的气流转角；对于叶栅攻角特性的数值模拟表明该叶型在进口高亚音条件下有宽广的工作范围。最后将本文叶型积叠而成的静子应用于某一现有高负荷跨音风扇级，对该级风扇的三维数值模拟表明采用本文所设计的静叶与常规静叶相比落后角小、总压恢复系数高、裕度高。

吸附式压气机叶型优化研究

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