进气支板对某跨音速压气机性能影响的研究

一、BB压气机简介 BB压气机是某型跨音速压气机改型设计后的前两级压气机试验件.压气机进口的四个整流支板是两级转子的前支点.由于设计指标的苛刻要求,压气机进口轴向马赫数选择较高,平均轴向马赫数M_(acp)=0.718.双级总性能设计指标为,流量G_B=50.5公斤/秒,总压比π_k~*=1.804,绝热效率η_k~*=0.825.而设计流量下的试验总性能为,G_B=50.5     

叶片尾缘掠型对离心压气机特性影响研究

针对叶片尾缘掠型对离心压气机特性影响开展了数值仿真与试验验证的研究工作,详细分析了尾缘掠型对压气机特性的影响规律和压气机叶轮内部流动特征,研究结果表明:尾缘掠型能够提升压气机出口的总压,使离心压气机压比变高,自由掠叶型相比于斜掠叶型,压比会进一步提升.叶片尾缘掠型能够有效抑制尾缘流动分离与叶间泄漏效应的结合效果,降低流...     

B_1型机低压压气机畸变试验与分析

本文为B_1型机低压压气机进口流场畸变试验的阶段小结. 试验中,在不同进口流场畸变度下,录取了两种具有不同展弦比叶片的压气机的等转速特性线和喘振边界,并测定了各自的抗畸变的临界扰流角及对气流畸变的衰减能力.文中对试验结果进行了探讨和分析.由试验结果表明,不同展弦比叶片的压气机对进口流场畸变的响应特性是不相同的.与大展弦比的比较,小展弦比叶片的压气机有较好的抗畸变能力,具有较大的防喘裕度,能提高发动机的泼辣性,更能适应和满足飞机的机动飞行.     

活塞式压气机性能测试实验台的研制与应用

基于数据采集与处理技术设计了低成本活塞式压气机性能测试实验台,重点讨论了系统硬件和软件的组成特点,分析了实测的p-α图、p-V图和多变指数.实际应用表明,该实验台可以真实再现压气机的热力过程,既可以用于压气机热力学分析的本科实验,又可以用于压气机运行故障的诊断分析.     

压气机叶栅流场和气动性能的无粘流-边界层迭代计算

本文给出一种计算压气机叶栅流场和气动性能的无粘流-边界层迭代方法.这种方法能够计算叶片后缘附近有紊流边界层分离的流动,考虑了尾迹对主流的位移效应.对一个高亚音速压气机叶栅的最小损失工况,计算得到的叶片型面M数分布、叶栅出口气流角、总压损失系数和试验值符合良好.     

基于正交试验的跨音压气机叶型和周向槽机匣处理参数化研究

本文针对一高负荷跨音压气机,采用正交试验设计的方法研究了周向槽机匣处理槽深、叶顶间隙和叶顶叶型安装角对压气机失速裕度和峰值效率的影响。通过极差分析的方法研究了各因素影响失速裕度和峰值效率的主次顺序,以及各因素水平变化对试验指标的影响,得到了使单项试验指标最优和兼顾两项试验指标的各因素水平组合方案。通过对流场的分析表明,优化后的方案抑制了叶顶区域泄漏涡和激波相互作用所引起的低速区,缓解了叶顶区域的堵塞,使压气机的失速裕度提高.同时周向槽内的流动及其与主流的掺混造成叶顶区域流动损失增加,峰值效率降低。     

亚音速轴流压气机转子非轴对称轮毂端壁的数值研究

修改端壁型线是减小二次流损失提高压气机性能的有效方法之一.本文针对某高亚音速压气机转子,首先利用三角函数造型法完成了非轴对称轮毂端壁造型,然后对带非轴对称端壁结构的轴流压气机内部流场进行了详细的数值模拟,数值计算所获得的总性能与试验结果符合较好,该非轴对称轮毂端壁结构的引入能使得压气机的峰值效率提高约0.3285%.详细分析了非轴对称端壁结构对压气机内部流场结构的影响,结果表明:非轴对称轮毂端壁结构的采用能够改善轮毂端壁附近载荷分布,有效地降低叶片通道的二次流流动,从而提高轴流压气机的性能.     

扩压器叶片前缘开槽结构对高负荷离心压气机性能影响研究

离心压气机在小流量工况下,扩压器叶片进口气流为正攻角,其吸力面产生流动分离,恶化压气机性能从而诱发失速。为改善近失速点扩压器内部的流场,拓宽离心压气机的稳定工作范围,本文对扩压器叶片前缘进行开槽处理,采用经过校核的RANS方法探究不同开槽结构对高负荷离心压气机的性能影响及内部流动机理。研究发现:近失速点原型扩压器的压力面和吸力面两侧同时存在大范围的流动分离,本文研究的直槽和斜劈型2种开槽结构均能有效地抑制扩压器通道内的流动分离并提高压气机的失速裕度。但随着开槽深度和长度的增加,斜劈型开槽结构会恶化扩压器通道内的流场,致使压气机性能急剧降低。     

涡喷发动机压气机特性及不稳定性态的初步研究

本文介绍进气畸变、第一级涡轮导向器面积及开车程序对涡喷发动机压气机特性及不稳定性态影响的试验结果及分析.试验在一台涡喷发动机上进行,发动机的轴流压气机共九级,第一级为跨音级.     

轮毂曲线对跨声速压气机转子性能的影响

本文对一台多级压气机进口级转子的四种不同轮毂造型进行了比较研究.通过三维数值模拟证明,不同轮毂造型对跨声速压气机转子的流场有明显的影响,从而影响转子设计点性能.研究结果表明:与传统的直线轮毂型线相比,凹形轮毂能够提高流通能力,提高转子的加功量,使得跨音转子的流量上升,根部流场改善,效率上升;凸型轮毂会降低流通能力,降低加功量,使得跨音转子的流量、压比、效率均下降;轮毂型线对子午流面产生的影响,主要体现在对激波位置的影响和径向流动的影响;在效率和负荷之间权衡,本文最终认为采用S型轮毂是一种比较合适的选择.     

叶片打孔对压气机喘振裕度和效率的影响

由于气流通道内外壁面的附面层影响、将会降低压气机的喘振裕度和效率。为此本文着重讨论了用在静子叶片上打孔的方法来减少气流通道内外壁面的附面层效应对压气机喘振裕度和效率的影响.E705三级高压压气机的试验结果表明,第Ⅰ、Ⅱ级静子叶片打孔     

凸肩对单级压气机性能的影响

为研究防振凸肩对压气机性能的影响,进行了转子带凸肩与不带凸肩的单级压气机性能试验。试验结果表明,凸肩对压气机气动性能的影响不局限于凸肩附近区域,它几乎影响到整个叶片通道高。分析认为,气流在压气机内的流动状态与流量连续方程和径向平衡方程有关。局部凸肩的干扰,除引起气流重新径向平衡外,还带来凸肩区附近粘性损失增加和阻止转子尖部因离心力引起的弹性变形等影响。这必然使凸肩的影响扩展到全叶高。设计带凸肩转子时,应在凸肩所在处考虑局部堵塞和损失的影响,这样才能比较客观地反映防振凸肩对改变压气机内流场分布的作用。     

进口流场畸变对压气机性能影响的试验研究

一、实验装置和参数测量 试验件 本试验压气机是F_1型机的低压压气机。第一级转子叶尖相对马赫数M_w=1.425,第一级平均级压比为1.586,级效率η_k~*=0.800,轮毂比(?)=0.386。第一级转子叶尖对应处,采用了机匣处理结构—小叶片驻室结构,沿圆周嵌装了255片小叶片,顺转子旋转方向偏轴线10°安装。     

基于LXI总线的压气机试验台退喘试验系统研制

压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率、高振幅的震荡现象,会导致压气机部件强烈机械振动和热端超温,会在短时间内造成部件或整机严重损坏,因此压气机试验台建设时退喘系统建设尤为重要;介绍了一种基于LXI总线的压气机试验台退喘试验系统的实现方法,阐述了该系统的主要特点和优势;试验中,对压力、温度、电压参数进行采集和记录,然后通过判喘准则,进行判断,并快速发出控制信号,实现压气机快速退喘;通过验证,该系统在压气机发生喘振时能够迅速发出信号,实现压气机快速退喘,达到了建设的目的,可有效防止压气机喘振对试验部件造成损坏。     

机匣处理对轴流式压气机性能的影响

一、前言 随着飞机飞行范围的扩大和发动机进口畸变流场的出现,要求压气机有足够的喘振裕度和抗畸变能力.机匣处理是增强抗畸变能力和提高喘振裕度的有效措施之一. 本报告介绍了一台三级超跨音速低压压气机在第一级转子外壁进行机匣处理的试验研究的主要结果.共设计并试验了四种处理机匣(小叶片扰流式、周向槽式、斜槽式和     

四级低速大尺寸压气机的试验与数值模拟研究

在上海交通大学自行设计、搭建的低速大尺寸压气机(Low Speed Research Compressor,LSRC)试验台上对带有悬臂静叶的压气机试验件进行总体性能及气动参数的试验研究,以验证低速模拟试验技术。并利用单通道定常数值模拟对其进行计算,与试验结果进行对比,以校验数值模拟方法。四级压气机试验件由高负荷高压压气机后面级经过低速模化设计而来。试验结果表明,该四级压气机级在最高效率点效率达到86.20%,总压比达到1.088,失速裕度为36.64%。单通道定常数值模拟能够较为准确地得到压气机特性及气动参数分布等结果,进一步准确模拟失速裕度及级间参数分布需采用非定常数值模拟方法。     

基于喷管节流的轴流转子非轴对称间隙布局研究

实际工作中的压气机转子叶尖间隙往往存在着非轴对称性,对压气机性能及稳定性产生影响.本文以上海交通大学LSRC压气机实验台的第一级转子为研究对象,开展了转子非轴对称间隙布局的数值模拟研究.在数值模拟中,通过在转子出口设置喷管的方式模拟节流过程,分析了喷管结构对压气机性能的影响,并对该方法与常规背压节流方法进行了对比验证....     

轴流压气机旋转失速的预示研究

大量的研究表明,旋转失速现象的发生不仅与压气机工作状态的气动参数有关,而且与压气机几何参数有直接关系。本文的目的是用实验的方法找出影响压气机旋转失速发生的主要因素,通过对实验数据分析研究获得判别失速发生的准则。文中首先对十个低速转子进行试验,其主要几何参数为稠度τ=1.5,轮毂比为0.815,安装角γ分別为45°和60°,弯角θ分别为0°,15°,34°,45°,60°。试验表明:具有各种不同几何参数(弯     

周向进口畸变对压气机失速过程的影响

本文对一台带有不同周向进口畸变装置的三级、低速、轴流压气机进行实验研究。研究结果发现周向进口畸变对压气机失速过程的影响包括了最初始的大时间尺度扰动产生的位置与条件;大时间尺度扰动失速先兆向脉冲型失速先兆的转化,以及大时间尺度扰动失速先兆尺度随转子转动方向的逐渐减小。说明局部扰动和系统特性之间存在一定的相互关系。     

向心式压气机的数值模拟及优化

根据某一压气机级的设计要求,采用向心式结构,合理地设计向心式压气机的气动参数和叶型参数,然后采用ANSYS-geometry对叶片型线进行参数化设置,最后在Workbench平台上对此向心式压气机进行数值模拟和优化。根据数值模拟结果,分析其内部流场流动结构,找到向心式压气机的较优工况;再研究优化后该向心式压气机的总压比、效率随相对流量和转速变化的特性曲线,分析向心式压气机的变工况特性。