低速离心压气机叶尖小翼设计与扩稳机理研究

作     者：韩少冰 黄迪 赵傲 钟兢军 HAN Shao-bing;HUANG Di;ZHAO Ao;ZHONG Jing-jun

作者机构：大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026 上海海事大学商船学院上海201306 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      面：67-74页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(51406021,51436002) 辽宁省自然科学基金(2019-MS-030) 大连市高层次人才创新支持计划(2018RQ03) 

主　　题：离心压气机 叶尖小翼 叶尖泄漏涡 流动阻塞 数值模拟 

摘      要：为了揭示叶尖小翼对离心压气机气动性能的影响机理,采用数值模拟方法研究了NASA低速离心压气机(LSCC)附加不同叶尖小翼的气动特性,并在分析离心叶轮失稳机制的基础上探究了叶尖小翼的扩稳机理。研究结果表明:平顶型小翼对离心压气机性能影响较小,凹槽型小翼均使得压气机效率有所降低。凹槽型压力面小翼方案使得压气机综合稳定裕度增加5.4%,凹槽型吸力面小翼方案使得压气机综合稳定裕度降低9.4%。叶顶间隙泄漏所导致的流动阻塞是影响LSCC叶轮失稳的关键因素。凹槽型压力面小翼方案中叶片前缘处部分叶顶泄漏流体进入叶顶凹槽处形成凹槽涡和叶顶分离涡,减弱了离心叶轮叶顶泄漏涡形成时的强度。