动叶局部表面粗糙度影响压气机级特性的数值研究

摘要

以真实压气机级NASA Stage35 为研究对象，通过在动叶吸力面和压力面的局部区域增加表面粗糙度，数值模拟研究了动叶局部表面粗糙度对压气机级性能的影响。首先对商业CFD 计算代码的可靠性进行了校核，计算的性能曲线与文献实验数据有较好的一致性；多数局部位置表面粗糙度的增加会引起压气机级性能恶化，而个别局部位置表面粗糙度的增加却可以在一定程度上改善压气机级性能；在尾缘区域的压力面和吸力面同时增加粗糙度，可以在堵点流量、总压比和等熵效率不发生大的改变情况下，改善工况运行范围；而在动叶吸力面尾缘区域增加粗糙度可以在堵点流量和等熵效率不发生大的改变情况下，显著提高总压比，扩宽工况运转范围。