对转压气机叶顶间隙涡非定常数值研究.pdf

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1、第３８卷第１期工程热物理学报Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．ｌ２０１７年１月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＴＨＥＲＭＯＰＨＹＳＩＣＳＪａｎ．，２０１７对转压气机叶顶间隙涡非定常数值研究王掩刚陈为雄陈俊旭西北工业大学动力与能源学院，西安７１００７２（）摘要以双排对转压气机为研究对象，研究了叶顶间隙对对转压气机性能参数的影响规律．针对大叶顶间隙时对转压气机性能严重恶化问题，从非定常的视角刻画了大叶顶间隙下，工作点变化对其内部流动特征的影响规律，结果表明：随

2、着流ｔ减小，对转压气机中上、下游转子叶尖泄漏涡非定常波动均有增强趋势，下游转子首发失速是对转压气机流动失稳的主要诱因。小流Ｍ工况下，叶顶主间隙泄漏涡与次泄漏涡的非定常干涉是下游转子内部非定常波动的主要成因；该工况时，下游转子叶顶间隙涡非定常周向波动强度强于径向波动强度５０％，其影响范围也主要表现在叶顶前缘弦长范围内Ｄ频谱分析显示，上游转子叶尖泄漏涡非定常波动频率略小于下游转子区，下游转子区静压波动幅值约为上游转子的５倍。关键词对转压气机；叶顶间隙涡；非定常波动－１－－中图

3、分类号：Ｖ２３１．３文献标识码：Ａ文章编号：０２５３２３１Ｘ２０１７０００９３０７（）ｏｆＴｒａｎｓ－ＳｔｕｄｙｉｅｎｔＴｉｐＬｅａｋａｇｅＶｏｒｔｅｘＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎａＣｏｎｔｒａＲｏｔａｔｉｎｇＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒＷＡＮＧＹａｎ－ＧａｎｇＣＨＥＮＷｅｉ－ＸｉｏｎｇＣＨＥＮＪｕｎ－ＸｕＸ＇ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｔｃｈｏｏｌｏｆＰｏｗｅｒＳｚＥｎｅｒｉａｎ７００７２ｉｙ，Ｓ

4、，１（ｇｙ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｎａ－ｘｉａｌｃｏｎｔｒａｒｏｔａｔｉｎｇｃｏｍｒｅｓｓｏｒＡＣＲＣｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｂｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｏｐ（）ｙｉｉａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｔｌＴＣｆＡ．ＴｈｄｌｎｖｅｓｔｇｉｐｃｅａｒａｎｃｅｓｉｚｅｓＳｏｎｔｈｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏＣＲＣｅｅｔａｉｅｄｆｌｏｗ（）ｐｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒａｔｄｉｆ

5、ｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｏｉｎｔｓｗｉｔｈｌａｒｇｅｒＴＣＳｈａｖｅｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄｖｉａｔｒａｎｓｉｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｏｅｘｐｌａｉｎｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅＡＣＲＣｔｅｎｄｓｔｏｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｅｓｅｒｉｏｕｓｌｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｏｆｔｈｅＴＣＳ．Ｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗ

6、ｓ：ｙｇＴｈｅｕｎｓｔｅａｄｙｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｔｉｐｃｌｅａｒａｎｃｅｌｅａｋａｇｅｖｏｒｔｅｘｂｏｔｈｉｎｔｈｅｕｐｓｔｒｅａｍａｎｄｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ．Ｂｅｓｒｏｔｏｒｓｅｎｈａｎｃｅａｓｔｈｅｍａｓｓｆｌｏｗｒａｔｅｒｅｄｕｃｅｓｒａｄｕａｌｌｉｄｅｓｈｅｄｏｓｅａｍｒｏｔｏｔｈｅｇｙ，ｔｗｎｔｒｒｅｎｔｅｒｓｓｔａｔｅｏｆｓｔａｌｌｅａｒｌｉｅｒａｎｄｉｎｄｕｃｅｓｔｈｅｓｔａｌｌ

7、ｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ．Ｗｈｅｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｗｏｒｋｓａｔｔｈｅｏｅｒａｔｉｎｇｏｉｎｔｗｉｔｈｓｍａｌｌｅｒｍａｓｓｆｌｏｗｒａｔｅｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｉｎｔｌｉｃｅａｒａｎｃｅｌｅａｋａｅｐｐ，ｐｇｖｏｒｔｅｘａｎｄｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｌｅａｋａｅｖｏｒｔｅｘｃａｕｓｅｓｔｈｅｔｒａｎｓｙｇｉｅｎｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ

8、ｒｏｔｏｒ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒｔｈｅｕｎｓｔｅａｄｆｌｕｃｔｕａｎｔｉｎｔｅｎｓｉｔｏｆｔｈｅｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｒｏｔｏｒａｌｏｎｔｈｅｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｙｙｇｉｓｓｔｒｏｎｅｒｔｈａｎｔｈａｔａｌｏｎｔｈｅｒａｄｉｕｓｄｇｇｉｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｎｖｏｌｖｅｄａｒｅａｏｆｔｈｅｌｅａｋａｅｆｌｏｗｉｓｍａｉｎｌｉｎ，ｇｙｆｒｏｎｔｏｆ５０％ｂｌａｄｅｔｉｐｃｈｏｒｄ．Ｔ