核心機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇級(jí)氣動(dòng)布局研究.pdf

1、核心機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇級(jí)（CDFS）作為變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件之一，要求其在單外涵模式和雙外涵模式都具有良好的性能，氣動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)就與傳統(tǒng)壓氣機(jī)不同。本文在傳統(tǒng)壓氣機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行CDFS的氣動(dòng)設(shè)計(jì)，完成CDFS氣動(dòng)布局。以單外涵模式設(shè)計(jì)指標(biāo)為牽引，兼顧雙外涵模式氣動(dòng)參數(shù)特點(diǎn)開展氣動(dòng)設(shè)計(jì)，以雙外涵模式為驗(yàn)證點(diǎn)探索模式轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)方式，主要開展了以下研究工作：
　　首先，采用傳統(tǒng)壓氣機(jī)的設(shè)計(jì)方法，開展CDFS一維、二維的設(shè)計(jì)，之后進(jìn)行三維CFD驗(yàn)

2、證計(jì)算，計(jì)算表明靜子存在角區(qū)分離；采用靜子彎曲設(shè)計(jì)技術(shù)消除了分離，使設(shè)計(jì)方案滿足單外涵模式設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　然后，在單外涵模式設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，詳細(xì)地研究了模式轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)方式。結(jié)果表明：常規(guī)可調(diào)導(dǎo)向器并不適用于CDFS；CDFS宜采用可變彎度導(dǎo)向器；可變彎度導(dǎo)向器關(guān)閉相同角度時(shí)，轉(zhuǎn)軸中心距離前緣越遠(yuǎn)，流量調(diào)節(jié)能力越弱；若要達(dá)到相同大小的流量調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)軸中心距前緣越遠(yuǎn)，需要關(guān)閉的角度越大，帶來的氣動(dòng)損失也越大；可變彎度導(dǎo)向器的性能對(duì)其轉(zhuǎn)軸

3、中心過渡區(qū)域的葉型型面很敏感。
　　最后，對(duì)比CDFS兩種模式下的氣動(dòng)參數(shù)，揭示其氣動(dòng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)；本文設(shè)計(jì)的CDFS，可變彎度導(dǎo)向器單外涵模式時(shí)出口氣流角葉根小、葉尖大，雙外涵模式時(shí)葉根大，葉尖小，這樣的設(shè)計(jì)能給CDFS性能帶來良好的收益；單外涵模式轉(zhuǎn)子葉尖區(qū)域主要利用激波增壓，宜采用正預(yù)旋設(shè)計(jì)；雙外涵模式時(shí)，主要利用轉(zhuǎn)子彎曲通道的擴(kuò)張來增壓；單外涵模式絕熱效率較雙外涵模式低的原因在于激波損失和激波-附面層干擾引起的附面層分離損失加