跨音速风扇高负荷弯扭静叶非定常附面层与分离结构研究

摘要

以某小型跨音速单级轴流风扇级为平台，采用相位延迟法进行了非定常数值模拟。研究并探讨了存在来流干扰条件下，风扇级内高负荷弯、扭设计静叶栅内的非定常分离结构。分别探讨了风扇不同叶展位置处存在不同来流条件的情况下，下游静叶吸力面的非定常附面层发展特点以及典型分离结构的相互转化规律。研究结果表明：转、静之间势流的相互干扰强烈的影响着下游静叶的负荷分布，而尾迹等高损失区对静叶表面的压力影响范围十分有限。相反，对于表征静叶损失特性的附面层非定常特性主要由来流高损失流体传播所决定，势流干扰的影响不明显，非定常附面层的发展导致了随着高损失流动传播变化的非定常分离结构，给出了相互转化的三种非定常分离结构。