轴流压气机特性计算及激波模型研究.pdf

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1、第43卷第2期2017年4月航空发动机AeroengineV01．43No．2Apr．2017轴流压气机特性计算及激波模型研究蒋筑宇1，范召林1，刘波2(1．中国空气动力研究与发展中心，四川绵阳621000；2．西北工业大学动力与能源学院，西安710072)摘要：为快速准确预估轴流压气机特性和激波损失，基于轴流压气机S2流面流线曲率法，分别采用正激波模型和改进的双激波模型，对某型2级跨声速风扇特性进行数值模拟计算，得到了100％设计转速近设计点与99．76％设计转速近堵塞点的总体性能和气动参数，以及95％、100

2、％和110％设计转速的特性曲线。通过将计算结果与试验数据进行对比，分析研究了各激波损失模型在激波损失预估和风扇／压气机特性计算方面的差异。分析结果表明：在跨声速风扇／压气机近设计点激波损失和特性参数的计算中，正激波模型损失径向分布计算结果接近试验值，总压比和总效率计算值分别较试验值约低1．96％和2．54％，模型能够满足工程需要。而在近堵塞点，改进的双激波模型总损失计算值更接近试验值，总压比计算值和试验值很吻合，总效率计算值比试验值约高7．28％。改进双激波模型的不同转速线效率特性曲线也明显更接近试验值，模型能够

3、较准确地预测远离设计点激波损失和特性参数。关键词：轴流压气机；流线曲率法；激波模型；损失预估；特性计算中图分类号：V231．3文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnki．aeroengine．2017．02．009StudyonPerformanceSimulationandShockModeIforAxial—FlowCompressorJIANGZhu—yul，FANZhao—linl，LIUB02(1．ChinaAerodynamicsResearchandDevelopmentCenter，Mi

4、anyangSichuan621000，China；2．SchoolofPowerandEnergy，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Inordertoquicklyandaccuratelypredictperformanceandshocklossforaxial—compressor,basedonaxial-flowcompressorS2flowsurfacestreamlinecurvaturemethod．

5、simulationoftheperformanceofatwo-stagetransonicfanwasperformedinvolvingnormalshockmodelandimproveddual-shockmodel．ThustheoveraUperformanceandaerodynamicparametersonnear-designandnear-chokepoint,separatelyat100％and99．76％designrotationspeed，andcharacteristiccur

6、vesat95％，l10％，andl10％designspeedwereobtained．nedifferencesinpredictionofshocklossandcalculationoffan／compressorperformancebetweenthetwoshocklossmodelshavebeenanalyzedbycomparingthesimulationresultsandexperimentdata．Theresultsshowthatonthenear-designpoint．with

7、thenormalshockmodel．calculationresultofradialdistributionoflOSSisclosetotestresult,andresultsoftotalpressureratioandtotalefficiencyareproximatelylowerthantestresultby1．96％and2．54％separately．Thus．thenormalshockmodelearlsatislyengineeringneed．Whileonthenear-cho

8、kepoint,withimpmveddual-shockshockmodel，calculationresultoftotallossisclosertotestresult,resultoftotalpressureratioisconsistentwithtestresult．andresultoftotalefficiencyisabout7．28％highert