叶片加工偏差对叶栅临界攻角定性影响

作     者：李相君 鲁庆 尤付浩 朱政宇 董杰忠 LI Xiangjun;LU Qing;YOU Fuhao;ZHU Zhengyu;DONG Jiezhong

作者机构：大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026 

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

年 卷 期：2024年第39卷第8期

页      面：433-446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：国家自然科学基金青年项目(51906027) 辽宁省博士科研启动基金计划项目(2019-BS-027) 中央高校基本科研业务费专项资金(3132020112) 国家科技重大专项(J2019-Ⅰ-0011) 

主　　题：加工偏差 加工精度 临界攻角 敏感性 气动性能 

摘      要：为了研究叶片加工偏差与压气机稳定性的关系,建立常用加工精度与压气机工作范围的量化关联,本文初步以多级高负荷轴流压气机级二级静子叶中截面为研究对象,构造了一种叶片表面几何不确定性降阶模型,并在3种常用加工精度下生成偏差叶型数据库。结合神经网络预测不确定性输入变量与叶栅临界攻角范围的关系,最终使用伪蒙特卡洛方法生成大量样本并开展统计学分析。结果表明:相比于原型,引入加工偏差使叶栅正临界攻角下降,负临界攻角上升,因此叶栅临界攻角范围下降,气动性能比原型更加恶化;以正临界攻角为例,当加工精度由2级提升到1级时,正临界攻角的均值由7.485 8°上降至7.557 1°,且叶片敏感部位由整个叶片区域变为前缘以及前半弦长,其轮廓度增减对临界攻角的影响趋势亦发生改变。由于上述分析所得均为统计学量化结果,因此本文研究结论将为今后设计优化三维叶栅或压气机转子提供理论依据,进一步节约加工成本。