叶身/端壁融合扩压叶栅气动性能实验与数值研究

作     者：伊卫林 李嘉宾 季路成 YI Wei-Lin LI Jia-Bin JI Lu-Cheng[2.]

作者机构：北京理工大学大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学大学宇航学院北京100081 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2017年第38卷第8期

页      面：1655-1664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：国家自然科学基金面上项目(No.51476010 No.51376023) 

主　　题：扩压叶栅 角区分离 叶身/端壁融合 风洞实验 CFD 

摘      要：已有的数值研究表明叶身/端壁融合设计能有效推迟、减弱或消除压气机角区分离,但实验数据缺乏。为了弥补这一不足,本文针对一42°折转角的NACA65扩压叶栅进行了吸力面叶身/端壁融合设计,并首次在低速平面叶栅风洞中进行了对比实验,证实了叶身/端壁融合扩压叶栅性能提升能力。基于实验结果,进一步校验了RNG-KE、SST等不同湍流模型的模拟精度,并基于SST模型结果揭示了叶身/端壁融合设计的作用机理。实验结果表明:叶身/端壁融合扩压叶栅能在设计攻角及正攻角下改进叶栅性能,提高总压损失系数7%~8%。数值结果表明:融合的加入重新组织了端区流场,避免了流体在叶栅后部吸力面角区内的过度堆积而发生的强三维分离,有效缓解了原型叶栅高损失流动。