跨音速压气机附面层组合抽吸方案对比分析

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1、第2卷第1期2011年2月航空工程进展ADVANCESINAERoNAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．2No．1Feb．2011文章编号：1674—8190(2011)01-105-06跨音速压气机附面层组合抽吸方案对比分析高光良1，牛楠2，王掩刚2(1．西北工业大学机电学院。西安710072)(2．西北工业大学动力与能源学院，西安710072)摘要：以NASARotor35为研究对象。应用数值模拟方法深入研究了叶表抽吸和端壁抽吸的不同抽吸组合布局对该跨音速压气机流场结构以及其性能影响规律。研究结果表明：四种抽吸组合在不同的抽吸量下均使压气

2、机的压比和效率有所提高，相对叶表抽吸或端肇抽吸，其在较大的抽吸量时对压气机性能的提升较大，在抽吸量Sc=2．0％时最佳抽吸组合可使压比提高2．04％，效率提高9．53％。组合抽吸有效的将叶表抽吸和端壁抽吸的抽吸效果结合在一起，吸除了叶片吸力面和近端壁处的低能流体，从而对整个叶片通道的附面层分离高发区流动进行控制，有效的改善了压气机流动结构，提高了压气机的性能。关键词：跨音速压气机；NASARotor35；附面层抽吸；组合抽吸中图分类号iV231．1文献标识码：ANumericalInvestigationofCombinedBLSEffectOilthePerforma

3、nceofaTransonicCompressorRotorGaoGuanglian91，NiuNan2，WangYangan92(1．SchoolofMechanical＆Eclectic，NorthwesternPolytechnicalUniversity。Xi’an710072。China)(2．SchoolofPower＆Energy。NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：TheNASARotor35withboundarylayersuction(BLS)atblades

4、uctionsurfaceandend-walliSinves—tigatedbynumericalsimulationtoexploreabettercombinationsuctiondistributiontOcontroltheflowstructureandperformanceofthistransoniccompressorrotor．Theresultsshowthat：TheperformanceofcompressorisimprovedbythefoLIrcombinationsuctionwithvarysuctionflowrate．Compa

5、redwiththebladesurfacesuctionandend-wallsuction，combinationsuctioncanobtainlargerpositiveeffectathighersuctionflowrate．Thetotalpressureratioincreases2．040Aandefficiencyincreases9．53％atthesuctionflowrateSc=2．0％bycombina—tionsuctionC．Combinationsuctioncombinestheeffectofbladesurfacesuction

6、andend-wallsuctioneffective—ly，whileitcanremovethehigherentropyflowintheboundarylayerseparationregionofthewholecompressorpassage，andthentheflowstructureofthecompressorpassageisamelioratedandtheperformanceofthecom—pressorhasbeenimproved．Keywords：transoniccompressor；NASARotor35；boundarylay

7、ersuctiomcombinationsuction0引言轴流压气机一个重要的发展方向是提高压气机级压比，以实现较少级数达到更高的压比。虽然新技术、新工艺和新结构的出现使得发动机中压气收藕日期：2010—12—20l修回日期：2011-01-15通信作者：高光良，gaogl@nwpu．edu．cn机部件性能得到了长足进步，但随着人们对发动机性能的追求，能否进一步提高压气机性能一直是国内外学者研究的热点问题。附面层抽吸技术作为一种可大幅提高压缩系统负荷的有效途径得到世界范围内学者的广泛关注。国内外学者在该领域进行了大量的研究工作，对附面层