离心压气机近失速工况叶尖流场特征及泄漏涡面涡模型
Flow Characteristics of a Centrifugal Compressor in near Stall Condition and Rolling up Vortex Model of Tip Leakage Vortex作者机构：南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016
出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)
年 卷 期：2018年第39卷第11期
页 面：2472-2480页
核心收录：
学科分类：08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术]
基 金：国家重点基础研究发展计划"九七三"计划(2014CB239602)
摘 要：为研究航空微型涡轮发动机离心压气机的失速机理,采用数值模拟的方法,对压气机在设计点和近失速点的流场特征进行了研究,并对叶尖泄漏涡进行了建模。结果表明:在近失速工况下,更多的来自轮毂处的低能流和二次流会汇入叶轮通道近壁面的低速区,使得叶尖的堵塞加重,泄漏涡轨迹的偏转及其卷吸作用可能是造成这种现象的原因。通过在压气机机匣外侧引入虚拟镜像涡的方法,应用机翼涡对的不稳定性理论和面涡模型对泄漏涡建立了模型。应用该模型对本文研究的离心压气机以及三个国内外具有典型代表性的压气机进行了预测,表明模型得到的频率同计算和实验结果具有较好的吻合性,对德国宇航院压气机的预测频率与其实际频率的误差仅为2.8%。总体而言,当间隙高度较大时,模型的预测更为准确。
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