旋转进气畸变对压气机气动稳定性及失速起始特性的影响

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1、第23卷第11期航空动力学报Vo1．23N0．112008年11月JournalofAerospacePowerNOV．2008文章编号：1000—8055(2008)11-2095—06旋转进气畸变对压气机气动稳定性及失速起始特性的影响张环，胡骏，屠宝锋，王志强，赵勇(南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016)摘要：开展了旋转进气畸变对压气机气动稳定性影响的试验研究，试验结果表明旋转畸变网对压气机的气动稳定性和总静压升特性均有很大的影响．当畸变网与压气机相反旋转时，压气机的压升能力变化较小，稳定边界点流

2、量系数变化不大；当两者转向相同时，进气畸变旋转频率对稳定边界点的压升系数和流量系数的影响均较大，尤其是在4O～6o转子转速范围内压气机的稳定性和压升能力急剧下降．通过对特征频率幅值变化的分析，认为畸变网转速4o～6o转子转速范围内时，首先产生由畸变网后低压区诱导的旋转失速；随着压气机I：作流量的继续降低，压气机进入其自然旋转失速状态．失速起始过程的试验结果表明，旋转进气畸变对于该压气机的失速起始特性末产生影响，表现为模态波失速起始的特征．关键词：压气机；旋转进气畸变；稳定性；试验中图分类号：V231．3文献标识码

3、：AEffectsofrotatinginletdistortiononaerodynamicstabilityandstallinceptionofaxial—flowcompressorZHANGHuan，HUJun，TUBao—feng，WANGZhi—qiang，ZHAOYong(CollegeofEnergyandPowerEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Effe

4、ctsofrotatinginletdistortionontheaerodynamicstabilityofcompressorwerecarriedoutina2-stagelowspeedcompressor．Theresultsshowthattherotatingscreenintheupstreamhasgreatimpactontheaerodynamicstabilityandtotalstaticpressureriseratioofthecompressor．Whentherotatingsc

5、reenrotatesatadifferentdirectionwiththecompressor，thepressureriseratioandflowcoefficientofstableboundarypointvarylittle．Ifbothhavethesamerotationdirection，thespeedoftherotatingscreenhasbigeffectonbothofthestabilityandthepressureriseratio。especiallybetween40～6

6、0percentofro—torspeed．Throughanalysisofthevariationofamplitudeofcharacteristicfrequency，it’Sconcludedthattherotatingstallinducedbythelow—total—-pressureareaproducedbyrotatingscreenwillappearinthecompressor．Ifthemassflowcontinuestodecrease，thecompressorwillent

7、erintonaturalrotatingstallstate．Theexperimentalresultsofstallinceptionprocessrevealthattherotatinginletdistortioncan’taffectthestallinceptionofthecompressor．Keywords：compressor；rotatinginletdistortion；stability；experiment无论是民用还是军用飞机目前广泛采用的是双轴或多轴结构的涡轮风扇或者涡轮喷气发

8、动收稿日期：200711o6；修订日期：2007～l2—2j基金项目：国家973项目(20007CB210301)作者简介：张环(1968)，女，四川成都人，博士生，主要从事口1‘轮机气动力学方向的研究航窄动力学报第23卷机，埘于这种结构的航空发动机，存在的一个主要畸变网转速在4O～60转子转速时畸变网在问题就是高、低压压气饥之问的相互影响，尤其是压气机中形成的低速区会引