切向孔隙改善擴(kuò)壓葉柵性能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、現(xiàn)代航空工業(yè)的發(fā)展，要求不斷提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，其中壓氣機(jī)氣動(dòng)性能的改善起著十分關(guān)鍵的作用。在影響壓氣機(jī)氣動(dòng)性能的各因素中，附面層無(wú)疑是造成壓氣機(jī)葉柵損失組成中的主要部分。因此，研究壓氣機(jī)葉柵內(nèi)真實(shí)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和損失增長(zhǎng)機(jī)理，探索降低占葉柵能量損失主導(dǎo)地位的端壁損失的方法和途徑，較好地控制葉柵附面層流動(dòng)是改善壓氣機(jī)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
　　孔隙流動(dòng)控制技術(shù)，即在壓氣機(jī)葉片的端壁或某展向位置開(kāi)置適當(dāng)?shù)目?縫，利用孔/縫的附加流動(dòng)來(lái)平衡吸

2、力面與壓力面的壓差，從而減弱柵內(nèi)橫向二次流；同時(shí)，吸力面上形成的射流使得角區(qū)分離被有效抑制，二次流損失隨之減少，且葉柵中的氣流折轉(zhuǎn)能力有所提高，從而使得壓氣機(jī)穩(wěn)定工作范圍增大。
　　實(shí)驗(yàn)在哈爾濱工業(yè)大學(xué)推進(jìn)理論與技術(shù)研究所低速平面葉柵風(fēng)洞上進(jìn)行，在零沖角條件下，采用五孔L型五孔探針和U型水排對(duì)具有60°葉型折轉(zhuǎn)角的直葉柵進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)量，并對(duì)壁面做了墨跡流動(dòng)顯示分析。實(shí)驗(yàn)根據(jù)不同的開(kāi)孔位置進(jìn)行組合確定了8個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行了對(duì)比研究

3、。結(jié)果表明，葉片切向孔隙射流可以有效提高葉柵的擴(kuò)壓能力，開(kāi)孔位置相對(duì)應(yīng)的葉高處擴(kuò)壓因子明顯提高；比較三個(gè)開(kāi)孔位置，在25％相對(duì)葉高處開(kāi)孔的效果最為明顯，此時(shí)葉柵中徑處大部分葉高范圍內(nèi)的擴(kuò)壓因子都明顯提高；當(dāng)葉柵采用切向射流孔結(jié)構(gòu)后，出口截面損失分布沿展向被重新分配，各方案都使得葉柵總損失降低。由于兩孔組合方案的射流有效作用面積較單孔要大，射流對(duì)于吸力面分離的抑制作用大于單孔方案，因此降低流動(dòng)損失、改善流動(dòng)狀況的程度也越大；孔隙射流有效減