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Topological Studies of Three-dimensional flows in a High Pressure Compressor Stator Blade Row without and with Boundary Layer Aspiration

引用

Chinese Journal of Aeronautics 2011年第5期24卷 541-549页

作者： Ankit SACHDEVA Francis LEBOEUF Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique Ecole Centrale de Lyon

This paper presents a numerical study of the flow topologies of three-dimensional （3D） flows in a high pressure compressor stator blade row without and with boundary layer aspiration on the hub wall. The stator blade is representative of the first stage operating under transonic inlet conditions and the blade design encourages development of highly complex 3D flows. The blade has a small tip clearance. The computational fluid dynamics （CFD） studies show progressive increase of hub corner stall with the increase in incidence. Aspiration is implemented on the hub wall via a slot in the comer between the hub wall and the suction surface. The CFD studies show aspiration to be sensitive to the suction flow rate; lower rate leads to very complex flow struc- tures and increased level of losses whereas higher rate renders aspiration effective for control of hub comer separation. The flow topologies are studied by trace of skin friction lines on the walls. The nature of flow can be explained by the topological rules of closed separation. Furthermore, a deeper analysis is done for a particular case with advanced criterion to test the non-degeneracy of critical points in the flow field.

关键词： high pressure compressor flow topologies three-dimensional flows boundary layer aspiration tip clearance

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