風(fēng)扇-壓氣機(jī)動態(tài)失速過程和多尺度非定常氣動穩(wěn)定性研究.pdf

1、南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文風(fēng)扇壓氣機(jī)動態(tài)失速過程和多尺度非定常氣動穩(wěn)定性研究姓名：屠寶鋒申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：航空宇航推進(jìn)理論與工程指導(dǎo)教師：胡駿200912風(fēng)扇壓氣機(jī)動態(tài)失速過程和多尺度非定常氣動穩(wěn)定性研究ii計算結(jié)果均與試驗結(jié)果相符，說明計算程序可以用于預(yù)測風(fēng)扇壓氣機(jī)的三維非定常動態(tài)失速過程。利用該計算程序還研究了高壓壓氣機(jī)和跨聲速風(fēng)扇的動態(tài)失速過程，結(jié)果表明，該計算程序不僅能夠模擬模態(tài)波式動態(tài)失速過程，也能夠模擬尖脈沖式動態(tài)失

2、速過程，既能夠計算旋轉(zhuǎn)失速也能夠計算喘振。對高壓壓氣機(jī)兩種軸對稱總靜壓升特性時的動態(tài)失速過程進(jìn)行了計算分析，結(jié)果表明，軸對稱總靜壓升特性沿徑向分布規(guī)律的變化不會影響失速先兆的類型，但是會影響失速團(tuán)最先出現(xiàn)的位置。風(fēng)扇壓氣機(jī)內(nèi)部包含著多種不同尺度的非定常流，氣動不穩(wěn)定流態(tài)（旋轉(zhuǎn)失速和喘振）是壓氣機(jī)內(nèi)部特殊的非定常流。無論在均勻進(jìn)氣條件下還是在周向進(jìn)氣畸變條件下，風(fēng)扇壓氣機(jī)氣動失穩(wěn)均是一個涉及多種尺度非定常流的氣動穩(wěn)定性問題，應(yīng)該從多尺度非

3、定常氣動穩(wěn)定性的角度出發(fā)，分析失穩(wěn)前內(nèi)部非定常流的變化情況，才能夠在風(fēng)扇壓氣機(jī)氣動穩(wěn)定性研究中，如實地揭示氣動失穩(wěn)的機(jī)理，合理地預(yù)測穩(wěn)定邊界，有效地提高可用穩(wěn)定裕度，盡可能地降低需用穩(wěn)定裕度。為了初步探索風(fēng)扇壓氣機(jī)中的多尺度非定常氣動穩(wěn)定性，本文以一臺雙級低速軸流壓氣機(jī)為研究對象，對大尺度非定常外部擾動下的風(fēng)扇壓氣機(jī)多尺度非定常氣動穩(wěn)定性進(jìn)行了試驗研究。結(jié)果表明，風(fēng)扇壓氣機(jī)多尺度非定常氣動穩(wěn)定性是存在的，大尺度非定常擾動會影響內(nèi)部的非定