叶片前缘椭圆形状对压气机气动性能的影响.pdf

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1、第58卷第5期2016年10月汽轮机技术TURBINErI'ECHNOLOGYV01．58No．50ct．2016叶片前缘椭圆形状对压气机气动性能的影响赵志奇，刘宝，蔡乐(哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，哈尔滨150001)摘要：对自主设计并加工的一套压气机平面叶栅，在多个攻角、来流马赫数下进行了跨音速吹风试验，得到不同试验状态下的流场数据并进行了详细的分析。采用非均匀有理贝塞尔曲线控制压气机叶片前缘椭圆形状，用数值模拟方法研究前缘椭圆短长轴比的改变对压气机平面叶栅气动性能的影响。结果表明：前缘椭圆短长轴比的减小会在一定程度上降低总压损失值，同时会影响叶片前缘的压力分布。故

2、该叶型在跨音速状态下若想降低损失，可以尝试减小前缘椭圆短长轴比的值，或减小前缘椭圆短轴的长度。关键词：跨音速压气机；风洞吹风试验；数值模拟；前缘椭圆短长轴比；气动性能分类号：TK742文献标识码：A文章编号：1001-5884【2016)05m351JD4E能ct0fLeading-edgeEllipticalSh印eonAerodyn锄icPe南姗aIlce0fCompressorZHAOZhi．qi。UUBao。CAIk(SchoolofPowerandEn舀neering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Ab

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5、onoft咖soIlicnowfield，alowshon-longa菇sratiooralongshon-a菇scanbeemployedtoreducetlletotalpressurelossvalue．Keywords：打a咖nic∞mp懈sor；windtllnndtest；nmnericalsi】mIlla廿衄；l朗mng-刮I胖mp廿calshort-l蚰ga豳m60；神mdyn彻【licpe响咖l蛐优O前言压气机是燃气涡轮发动机的重要部件之一。压气机叶栅的性能对压气机整体的运行起着至关重要的作用。为了充分了解压气机做功过程，试验研究是压气机研究工作中不可或缺的

6、一部分。随着对叶轮机械内部流动机理以及叶片设计方法理解的不断深入，压气机的气动性能在不断提高。其中，叶型优化是改善气动性能的有效方式之一。早期亚声速压气机叶栅的设计都是以平面叶栅的试验结果为依据的。大量的实践结果表明，以此为依据的设计都是非常成功的。由于早期的压气机负荷较低，故通过这种试验所验证的叶型得到了很好的应用，例如，NAcA5级压气机以及GE公司J79型发动机的压气机叶栅成功利用二维设计体系采用试验获得的数据进行设计⋯。自20世纪50年代以后，由美国Herrig等人开始对叶型有系统深入的研究，并衍生出一系列叶型。其未弯曲的原始叶型中比较典型的包括C一4叶型，NACA6

7、5一OlO叶型，BC一6叶型旧“1。当进口马赫数达到临界马赫数时，由于激波和附面层的干扰，将会产生流动分离，昱致氢流损失增太。基王这弛问题的产生，20世纪50年代收稿日期：2016旬3JD6作者简介：赵志奇(1990一)，男，硕士研究生。中期，双圆弧叶型(DCA)应运而生p1。此后，研究人员将超临界翼型旧1应用于轴流压气机上，即可控扩散叶型(ContmuedDi‰sionAi而il)也称为定制速度叶型¨o(PVD叶型)，这种叶型完全没有了系列叶型的影子，可以根据实际需要任意改变形式，使其达到预期的速度、