风扇转子叶片前缘精细维修方案及流动特性分析

作     者：史磊 杨光 丁光华 林文俊 SHI Lei;YANG Guang;DING Guanghua;LIN Wenjun

作者机构：中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300 珠海保税区摩天宇航空发动机维修有限公司珠海519030 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2020年第41卷第9期

页      面：306-319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：中央高校基本科研业务费中国民航大学中欧专项(3122018Z001) 

主　　题：风扇转子 侵蚀叶片前缘 几何约束 气动优化 附面层 

摘      要：以某小型大涵道比涡扇发动机风扇转子作为研究目标,在前缘侵蚀对风扇转子气动特性衰退研究的基础上,开展叶片前缘维修方案的研究。鉴于当前采用人工打磨维修手段引起的前缘气动性能的不确定性,针对侵蚀叶片前缘进行精细参数化控制,利用遗传算法寻求几何约束下的前缘最佳维修优化方案。数值计算结果显示,通过前缘优化设计能够显著地提升前缘侵蚀叶片气动特性。相比于前缘侵蚀叶片,最佳维修方案叶片的等熵效率值在设计点和近喘点附近分别提高了1.21%和3.01%,基本恢复至原始叶片水平,展现出了优秀的气动特性。叶片前缘对于风扇转子叶片吸力面附面层发展影响明显,最佳前缘维修方案能够有效地降低近前缘边界层厚度,降低附面层内部的流动损失。