非定常激励对压气机退出失稳的影响

摘要

为了深入研究非定常激励对压气机退出失稳的影响，首先，对一台两级低速轴流压气机失稳进入和退出过程进行了实验研究，并采用了频域分析法、时频分析法和小波分析法等几种信号处理方式对失稳信号特征动态发展和消除过程做了详细地分析比对。然后，通过CFD手段对环形叶栅的失稳现象形成和消失过程进行了数值模拟，使用相同的数据处理方式得到了失稳信号特征，同时也对上述两个过程进行了详细地流场分析。
　　在退出旋转失速动态过程研究的基础上，通过下游静叶摆动产生人为扰动，并对不同静叶线性摆动方式诱发的几种人为扰动之间的差异性作出了详细描述和分析，并从中选取了一种扰动方式作为该压气机退出失稳过程中施加的人为扰动，并对该种扰动方案形成的轴向速度扰动波进行了分析。
　　最终，重点阐述了在压气机退出失稳过程中，加入和未施加该种非定常激励对压气机从流动不稳定状态恢复到稳定工况点动态过程的影响。数值模拟结果表明：和未施加非定常激励相比，加入特定的非定常激励后，可使该压气机退出失稳恢复到稳定工况点时，流量系数降低4.382％，总总压升系数升高0.926%。

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注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2主动抑制退喘的构想

1.3本文的研究目的和主要工作

第二章 实验设备与CFD计算模型

2.1实验设备

2.2动态测量设备与采集系统

2.3稳态测量设备与采集系统

2.4 实验数据处理

2.5 CFD计算模型

2.6 CFD计算策略

2.7 计算数据处理

2.8 独立性验证

2.9 本章小结

第三章 失稳进入和退出的实验研究与数值模拟

3.1实验压气机特性线

3.2实验压气机动态失速过程

3.3实验压气机退出失速过程

3.4 压气机特性线

3.5 压气机动态失速过程

3.6 压气机退出失速过程

3.7 本章小结

第四章 非定常激励理论分析与实现方式

4.1非定常激励理论分析

4.2非定常激励实现方式

4.3四种扰动方案分析与选择

4.4非定常激励方案Project 1扰动分析

4.5 本章小结

第五章 非定常激励对压气机退出失稳的影响研究

5.1压气机特性线

5.2静叶摆动过程中网格变化情况

5.3扰动不同施加时刻对压气机退稳的影响

5.4 不同退稳方式对压气机退出失稳的影响

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2 本文的创新点

6.3 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文