弯扭叶片理论与设计方法作业

弯扭叶片,作业

弯压气机叶栅内端壁流动的实验与数值模拟研究 摘要：在弯压气机叶栅中，为了理解三维的流动状况，尤其是角区失速现象，已经进行了大量详细的实验和数值模拟研究。这些弯叶片流动状况的实验和数值模拟结果都是与直叶片进行对比。直叶片的数值模拟结果显示，在靠近叶片吸力面位置处存在两个对旋涡。弯叶片的计算结果显示涡的存在变弱了，究其原因是因为在弯叶片壁面处的叶片载荷较直叶片小。当气动载荷增强的时候，在直叶片靠近角区失速位置形成了三个涡，同时当靠近角区失速区域的涡的数量减少到两个是时候，在靠近前缘位置形成了一个涡。

术语

AVDR

C

Cax

DF

h

k

M

Pt

Ss,Sb

Tu

u,U

x

y

z = = = = = = = = = = = = = = 轴向速度密度比 弦长 轴向弦长 扩散系数 叶高 湍动能：k u 2/2 等熵马赫数 总压 前缘鞍点 湍动度：Tu u 2 速度：u u u 轴向方向 周向方向 径向方向 下标 1 2 上标 / = = = = = 气流角 叶型弯角 弯角 安装角 总压损失系数 (Pt1 Pt2)/(Pt1 P1) = = = = 前缘上游进口截面 尾缘下游出口截面 周向质量平均或时间平非稳态

1 引言

对于燃气轮机，多级轴流压气机的低损失、高效率是尤为重要的。在现有的高负荷、小展弦比叶片的多级压气机三维流场是复杂的，并且壁面损失来源于二次流的增强。因此，降低二次流损失以达到效率的提高是有必要的。

迄今为止，关于弯、掠及端壁弯曲叶片的三维流场研究已经进行很多了。在线性压气机叶栅中，关于弯和掠叶片的影响的实验研究已经被报到出来了。Weingold等人进行了搭载弯曲静叶的三级高速压气机实验，发现能够提高压比和效率。Fischer等人在一个四级高速轴流压气机中研究了大弯角静叶的流场影响。LeJambre等人在一个包含弯叶片的十一级高压压气机演示了效率提升2%的一个实验。Gummer等人对高负荷跨音速压气机描述了弯和掠概念。他们的数值研究显示，先进的叶片能提高径向载荷分布并且改善端壁边界层的发展。