跨音风扇级轴向倾斜槽机匣扩稳效果的数值研究

摘要

为增加对轴向倾斜槽处理机匣扩稳机理的认识,文章以一跨音风扇级为研究对象,采用数值模拟的方法对处理槽不同轴向位置的处理效果进行了研究.文中设计的两轴向倾斜槽机匣槽的结构相同,槽长均为50%叶片弦长.机匣1的处理槽相对叶片前移,与叶片的轴向重合度为30%叶片弦长;机匣2的处理槽相对位置后移,与叶片的轴向重合度为50%叶片弦长.95%和70%2个设计转速下的数值模拟结果显示,机匣2的扩稳效果好于机匣1,但同时效率损失也略大于机匣1.文章研究结果显示,当处理槽的在轴向上同时跨越了激波与叶顶泄露涡的发生位置时,处理机匣的扩稳效果较好.在70%设计转速下,文中数值模拟到了一个不同于传统认识的现象,即:轴向倾斜槽处理机匣不但有效实现了扩稳,同时还提高了原型风扇级的压比和效率.文中从95%和70%转速下流场的不同特征出发,分析了该现象发生的原因.该结果对同类跨音风扇或压气机的机匣处理具有借鉴意义.