跨音速轴流压气机转子叶顶泄漏流的非定常特征第一部分：NASA Rotor37跨音速轴流压气机

摘要

叶顶泄漏流非定常特征和触发机理、及其在失稳诱发过程中作用对成功研制高效、高负荷、高稳定轴流压气机具有重要意义。鉴于不同类型压气机的叶顶泄漏流非定常性具有不同的表现形式，为建立统一的认识规律，本文针对两台跨音速轴流压气机叶顶泄漏流开展了相关研究。第一部分利用数值模拟方法研究了NASA Rotor37 跨音速轴流压气机转子在不同间隙大小和不同流量工况时叶顶间隙泄漏流的非定常特征。随着间隙增大，开始发生叶顶泄漏流非定常性工况的流量也增大；对固定间隙，随着流量减小叶顶泄漏流的非定常波动频率呈减小趋势。叶顶泄漏流非定常波动的触发机理为叶片两侧压差和叶顶泄漏流之间的动态循环过程。叶顶泄漏涡破碎和自激非定常波动同时存在，涡破碎只是泄漏流动的一种形态，并非自激非定常波动的诱发原因。