端壁射流旋涡对高速扩压叶栅端区流动的控制研究

《端壁射流旋涡对高速扩压叶栅端区流动的控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文端壁射流旋涡对高速扩压叶栅端区流动的控制研究FLOWCONTROLUSINGENDWALLVORTEXGENERATORJETINAHIGH-SPEEDCOMPRESSORCASCADE卢炳潇哈尔滨工业大学2017年6月中图分类号：TK471学校代码：10213UDC：621.438密级：公开工程硕士学位论文端壁射流旋涡对高速扩压叶栅端区流动的控制研究硕士研究生：卢炳潇导师：刘华坪申请学位：工程硕士学科：动力工程所在单位：能源科学与工程学院答辩日期：2017年6月28日授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:：TK417U

2、DC：621.438DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringFLOWCONTROLUSINGENDWALLVORTEXGENERATORJETINAHIGH-SPEEDCOMPRESSORCASCADECandidate：LuBingxiaoSupervisor：LiuHuapingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerMachinery&EngineeringAffiliation：EnergyScience&

3、amp;amp;EngineeringDateofDefence：June,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要压气机作为航空发动机的核心部件之一，对其叶栅内的流动加以控制可以明显提高压气机增压比和效率，减少流动损失，这对提高航空发动机的整体性能具有重要意义。射流式旋涡发生器作为主动控制方法之一因其简单的结构和较好的控制效果引起越来越多研究者的重视。本课题采用商业软件CFX，对扩压叶栅在设计来流马赫数时不同冲角下、非设计来流马赫数时不同

4、冲角下以及不同来流附面层特性时进行数值模拟，对栅内流动结构和气动性能进行详细地分析，其中来流附面层特性包括来流附面层厚度和来流湍流度。研究结果表明：在设计来流马赫数和非设计来流马赫数时射流旋涡的控制效果相近。负冲角时射流旋涡的控制效果不明显，尤其是在设计来流马赫数下大负冲角i=-4º时会使栅内流动恶化，随着冲角的增大，流动损失的减小量增大。在设计来流马赫数下冲角i=0º、2º和4º时损失分别减小了7.2%、10.2%和13%，但冲角达到i=6º时损失减小程度降低，仅为5.8%。在非设计来流马赫数下冲角i=0º、2º、4º和6º时总压损失分别减小了7.2%

5、、9.2%、11.2%和5%。射流旋涡的掺混作用会使下洗区角区分离减弱而使上洗区的损失增加，流动的控制效果是这两部分的综合体现，因此会有在大负冲角的工况下，加入射流旋涡后栅内流动比原型叶栅时更为复杂的情况。来流附面层特性变化时，附面层厚度的变化对射流控制效果的影响较大，附面层越厚流动损失越大，但射流旋涡的控制效果越好。当来流湍流度增强时，对薄来流附面层叶栅的气动性能造成很大的影响，但来流附面层较厚时气