静叶时序对压气机叶片附面层流动影响数值的研究.pdfVIP

维普资讯 第 28卷 增刊 航 空 学 报 Vo1．28Sup． 2007年 8月 ACTA AER0NAUTICA ET ASTR0NAUTICA SINICA Aug． 2007 文章编号 ：1000—6893(2007)增 0S62—08 静叶时序对压气机叶片附面层流动 影响的数值研究 李绍斌 ，陈 浮 ，颜培刚 ，王仲奇 (1．北京航空航天大学 能源与动力工程学院航空发动机气动热力重点实验室，北京 100083) (2．哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院推进理论与技术研究所 ，黑龙江 哈尔滨 150001) NumericaIInvestigationoftheEffectOfStatorClockingonBlade BoundaryLayerFlow inCompressor LIShao-bin ，CHEN Fu。，YAN Pei-gang。，W ANG Zhong—qi。 (1．NationalKeyLaboratoryofAircraftEngine，SchoolofJetPropulsion，BeijingUniversityof AeronauticsandAstronautics，Beijing 100083，China) (2．Research InstituteofPropulsionTheoryandTechnology，SchoolofEnergyScienceandEngineering， HarbinInstituteofTechnology，Harbin 150001，China) 摘 要 ：采用数值方法对两级低速压气机中径处的非定常流场进行模拟 ，针对压气机第 2排静叶两个典型周 向位置对动静叶干扰下的叶片附面层流动进行研究。建立尾迹与附面层干扰分析模型，结合叶片壁面摩擦力 和近壁面附面层湍动能 ，详细分析了尾迹和势流干扰下静叶时序改变对叶片 附面层流动产生的影响 。对第 2 排静叶附面层的研究结果表 明：静叶时序改变了尾迹在其叶排 中的输运特征，能够降低壁面摩擦力和近壁面 湍动能及其非定常最大波动幅值 ，影响吸力面附面层内动叶尾迹后沉寂 区的宽度 。在非定常条件下，尾迹能 够诱导静叶层流附面层在尾迹干扰 的局部范围内转捩发展为湍流状态 ，同时高湍流度尾迹的干扰具有抑制 逆压梯度下附面层分离的作用 ，并能够延长层流区的范围。 关键词 ：非定常干扰 ；时序 ；附面层转捩 ；尾迹 ；压气机 中图分类号 ：V231．3；V211．15 文献标识码 ：A Abstract：NumericalsimulationisappliedtOinvestigatetheunsteadyflow fieldsatthemid—spanofatwo—stage low-speedcompressor．Detailedanalysisofbladeunsteadyboundary layerflow ofrotor-statorinteractioncon— ditionispresented bytheanalysismodelofrotorwakeand statorboundary layerinteractionundertypical clockingpositionsofthesecondstatorrOW．Theskinfrictionofsuctionsideandturbulencekineticenergyclose tOthesuctionsidearepresentedtOanalyzetheeffectofstat