叶栅风洞试验段与收缩段间二维收缩型面曲线的选择

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1、第28卷92期沈阳航空航天大学学报V01．28No．22011年4月JournalofShenyangAerospaceUniversityApr．201l文章编号：2095—124．8(2011)02—0025一05叶栅风洞试验段与收缩段间二维收缩型面曲线的选择张宏1，李光里1，赵长宇1，马瑞2(1．沈阻航空航天大学动力与能源学院，辽宁沈阳110136；2．中国石油管道压缩机组维检修中心项目建设经理部，河北廊坊065000)摘要：采用数值模拟方法研究沈阳航空航天大学高速叶栅风洞试验段流场，由于试验段上下壁板间的垂直高度是随着叶栅攻

2、角的改变而变化的，这就造成了过渡段上下壁收缩曲线的不对称，这其中的气流流场是不均匀的，通过对CFD数值模拟计算结果的比较和分析，最终选择合适的过渡区上下壁面收缩曲线，使得叶栅试验段处得到均匀稳定的流场，达到预期的效果，使得由上下壁面型面曲线不对称而引起的气流不均匀问题得到很大改善。关键词：叶栅风洞；数值模拟；流场；总压中图分类号：V211．7文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2011．02．006Theselectionoftwo．dimensionalcontractivefacecurveb

3、etweentestsectionandeffuserofcascadetunnelZHANGHun91，LIGuang～li，ZHAOChang—yul，MARui2(1．SchoolofAeroDynamicsandEnergyEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，LiaoningShenyang110136；2．Pro-jectManagementDepartment，PetroChinaPipefineCompanyCentre，HebeiLangfang065000)Abstrac

4、t：ThispaperintroducesthenumericalsimulationoftheflowfieldoftheHigh--spe圮．,dCascadeTun-·neltestsectioninShenyangAerospaceUniversity．Theheightbetweenthetopwallandthebottomwalloftestsectionchangeswiththechangeofcascadeangleofattack，SOthewallcurvesoftransitionsectionbe-twe

5、enthetestsectionandthecontractionsectionarenotsymmetrical，andtheflowfieldisnotuniform．TheapplicablecontractioncurveisselectedbyanalyzingtheresultsofnumericalsimulationofCFD，andthede·sirableuniformi哆andstabilityoftheflowfieldofthecascadesampleareobtained．Keywords：cascad

6、etunnel；numericalsimulation；flowfield；totalpressure航空发动机的研制离不开对涡轮叶片和压气机叶片性能的研究，设计者在研究叶片性能时需使用叶栅风洞进行吹风实验，在不同马赫数和攻角下进行吹风，得到相应状态下叶片表面的压力分布。叶栅前后的总压、静压和总温，气流流过叶栅后的总压损失和气流转角，叶栅出口马赫数等，通过对试验结果的对比，气动性能好的叶片就可以作为压气机或涡轮的备选叶片。在理论计算和数值模拟还不能够获得准确的叶栅性能和流场信息的情况下，航空发动机中压气机和涡轮叶片的设计主要是通过依

7、据大量的平面叶栅试验建立起来的数据库进行的。1研究问题的来源为了能在不同叶栅攻角下进行吹风试验，实验段入口处上下壁板高度需要做出相应调整。因此，在每一个叶栅试验攻角下试验段上下壁板间收稿日期：2010—09—06作者简介：张宏(1983一)，男．辽宁本溪人．在读研究生．主要研究方向：航夺发动机气动热力学及应用，E-mail：zhanghon9198308@gmail．com；李光里(1939一)．男。黑龙江哈尔滨人，研究员。主要研究方向：流体力学。沈阳航空航天大学学报第28卷的高度是不同的，在本文中，选择叶栅实验的极限和设计状态下的

8、攻角状态进行模拟，在本风洞最大实验段口径为160×330的条件下，选择叶栅前额线与水平轴夹角为200时、450时、900时和1300时作为需要模拟的四种状态。按照气流流动方向，气流从收缩段后要流过试验段中的一个平直段，一个平板收缩过渡