离心压气机叶顶泄漏涡轨迹数值模拟及失速预测

论文摘要

以级压比为4.1的Krain叶轮为研究对象,数值研究流量、转速和叶顶间隙对叶顶泄漏涡(TLV)轨迹和主流/叶顶泄漏流交界面(ITLMF)位置的影响。数值结果表明:流量减小、转速升高和叶顶间隙减小,使叶顶泄漏涡轨迹远离吸力面、主流/叶顶泄漏流交界面向上游移动。将主流与叶顶泄漏流的相互作用简化为一股自由来流与一股逆向壁面射流的相互作用,并对叶顶泄漏流速度进行模化。利用主流/叶顶泄漏流动量平衡原则确定交界面位置,采用Zhao模型预测叶顶泄漏涡轨迹,并建立叶顶泄漏流的有效起始位置与叶顶间隙的关系,从而建立亚声速离心压气机失速预测模型。结果表明,模型预测值与CFD预测值符合较好,方均根误差低于2.42%。

论文目录

• 1 研究对象及数值计算方法
•   1.1 研究对象
•   1.2 网格划分
•   1.3 计算模型及计算条件设置
•   1.4 计算方法验证
• 2 叶顶泄漏流数值分析
•   2.1 流量对叶顶泄漏流的影响
•   2.2 转速对叶顶泄漏流的影响
•   2.3 叶顶间隙大小对叶顶泄漏流的影响
•     2.3.1 设计点
•     2.3.2 失速点附近
• 3 失速起始点预测模型
•   3.1 α预测
•   3.2 L0预测
• 4 结果分析与讨论
•   4.1 叶顶泄漏涡轨迹预测结果
•   4.2 主流/叶顶泄漏流交界面预测结果
•   4.3 失速预测模型验证
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张超炜,董学智,刘锡阳,高庆,谭春青

关键词: 离心压气机,叶顶间隙,叶顶泄漏涡轨迹,主流,叶顶泄漏流交界面,失速预测

来源: 航空动力学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 机械工业

单位: 中国科学院工程热物理研究所,中国科学院大学工程科学学院

基金: 国家重点研发计划(2018YFB0905101)

分类号: TH452

DOI: 10.13224/j.cnki.jasp.2019.07.020

页码: 1586-1597

总页数: 12

文件大小: 1136K

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