周向总压畸变条件下多级轴流压气机失速首发级预测分析.pdf

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1、第37卷第5期航空发动机V01-37No．52011年1O月Aeroengine0ct．2011周向总压畸变条件下多级轴流压气机失速首发级预测分析芮长胜，吴虎(1．中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015；2．西北工业大学动力与能源学院，西安710072)摘要：基于多级轴流压气机的逐级特性，发展了1种预测周向总压畸变条件下多级轴流压气机失速首发级的方法。该方法结合平行压气机模型和级叠加计算方法，以进气畸变条件下多级轴流压气机某级的有效相对气流角达到稳定状态时该级的最大相对气流角为条件，进行多级轴流压气机失速首发级的预测分析。通过

2、对J85—13发动机8级轴流压气机总压畸变试验数据进行模拟计算，预测出该轴流压气机畸变条件下的失速首发级。关键词：轴流压气机；级特性；总压畸变；失速首发级；有效相对气流角；航空发动机PredictionAnalysisofFirstStallStageofMultistageAxiaIFlow事亩航眦望空发动机总体性能设、计及推专进系统cGoOmpress0r—withcGi。rcumferent。_aIllotalPressureDUistorti。oOn气动热力学研究工作。RUIChang—sheng1,wuHu收稿日期：2011

3、—01-11(1_AVIcsh。“yangA。“gi“。R。。rchInstitute,sh。“yang110015,china；2．SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xian710072，China)Abstract：Basedonthemiltistageaxialflowcompressorcharacteristics，amethodwasdevelopedforpredictingfirststallstageofmultistageaxia

4、lflowcompressorswithcircumferentialtotalpressuredistortion．Byparallelcompressormodelandstage—stackingmethod，predictionoffirststallstageformultistageaxialcompressurewasmadewithastagemaximumrelativeair-flowontheconditionthateffectiverelativeair-flowangleofthestageformulti

5、stageaxialflowcompressorswithcircumferentialpressuredistortionwasequaltotheanglewithoutdistortion．ThefirststallstageofJ85-13engineeightstageaxialflowcompressorwithdistortionwaspredictedwiththenumericalsimulationofitstotalpressuredistortiontestdata．Keywords：axialflowcomp

6、ressor；stagecharacteristics；totalpressuredistortion；firststallstage；effectiverelativeair—flowangle；aeroengine采用计算和试验的方法，利用压气机某级失速时出现0弓I言的级间静压变化，对稳态条件下多级轴流压气机的失航空发动机进口气流畸变会对多级轴流压气机速首发级进行了研究。文献[31N用矩阵分析模型进行的稳定工作裕度造成影响，其中旋转失速和喘振对多了进气畸变在轴流压气机中的传递特性分析，给出了级轴流压气机的影响最为严重，其后果可能直

7、接损坏发动机稳定性分析中影响较大的总压、总温和气流角发动机。失速和喘振在多级轴流压气机中最初表现为的周向分布。内部某级叶片表面发生气流分离，分离严重时即发生本文基于多级轴流压气机的级特性，运用平行压气流的旋转失速和喘振，因此寻找压气机的失速首发气机模型和级叠加计算方法，在逐级计算过程中分析级，尽早发现压气机出现不稳定的征兆，并采取相应进气周向总压畸变条件下多级轴流压气机高、低压区措施防止和延缓多级轴流压气机失速或喘振对保证的进口气流角的变化，对多级轴流压气机的失速首发发动机稳定可靠工作具有重要意义。文献[1—2]分别级进行预测。航空发

8、动机第37卷发生的周向流动情况，利用“有效进气攻角假设来1计算模型考虑转子叶片扫过低压区时工作点的变化情况，预测1．1轴流压气机级特性进气周向总压畸变情况下进气攻角变化对轴流压气在一般情况下，轴流压气机总特性通常表示为在