基于POD方法的对转压气机叶顶非定常流场分析

作     者：王磊 高丽敏 茅晓晨 郭彦超 俞一波 

作者机构：西北工业大学动力与能源学院 西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2023年

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：国家科技重大专项(J2019-Π-0016-0037) 国家自然科学基金重大专项(51790512) 国家自然科学基金(52106057) 某计划技术领域基金(D5120220061) 国家级重点实验室稳定支持项目(D5050210015) 

主　　题：对转压气机 本征正交分解(POD)方法 非定常流场 POD模态 近失速流场 

摘      要：为深入研究对转压气机内的非定常流动特征及其流动机理，本研究基于非定常数值模拟和本征正交分解（POD）方法开展了对转压气机近失速工况下的叶顶非定常流场分析。结果表明：上游转子（R1）叶顶非定常流场的主导频率为1BPF（叶片通过频率），其主导结构主要是由下游势流的影响以及相邻叶片叶尖泄漏流及二次泄漏流冲击作用导致的，并且下游转子（R2）的势流作用对转子R1的非定常流动影响较大；在转子R2叶顶流场中，POD方法成功捕捉到了叶片前缘进口通道处由泄漏流溢流所导致的主要流动结构，其主导频率为0.8BPF，并且在转子R2非定常流场中起主导作用。同样转子R2受到两排转子干涉的影响，模态的主导频率为1BPF。此外，通过POD模态进行叶顶流场重构进一步反映出了对非定常流场起主导作用的流动结构。