进口总压畸变对跨声速风扇性能影响的数值研究

摘要

随着航空技术的不断发展,飞行速度、高度的不断提高,飞机发动机越来越多的在进口不均匀的状态下工作,从而提高了对发动机性能的要求.因此,深入研究进口气流参数的非均匀性和内部流场的非定常性对进一步提高叶轮机的性能具有非常重要的意义.本文采用全流道三维非定常数值模拟方法对进口稳态总压畸变条件下跨声速风扇流场进行求解.对比了均匀进口和畸变进口条件下风扇性能的变化,并详细分析了总压畸变造成风扇性能下降的原因.分析表明,周向不均匀流场使得动静叶进口气流角变得不均匀,从而使进口攻角变得不均匀,对动叶内流场影响很大,动叶在不同周向和径向位置流动状况完全不同.静叶内高损失区主要集中在畸变流体流过的区域,而其它区域损失较低.畸变区内的静叶根部至中径附近存在大范围的分离区.