跨音轴流压气机自循环喷气扩稳试验研究-论文.pdf

《跨音轴流压气机自循环喷气扩稳试验研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第50卷第8期机械工程学报VO1．50NO．82014年4月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGApr．2014DoI：l0．3901／JME．2014．08．135跨音轴流压气机自循环喷气扩稳试验研究水李继超林峰刘乐，2童志庭聂超群(1．中国科学院工程热物理研究所北京100190；2．中国科学院大学北京100190)摘要：轴流风扇／压气机稳定性控制一直叶轮机械领域迫切需要解决的难题，特别是对于内部流动复杂的跨音转子。提出以自循环喷气方式作为控制手段，并在一台单级跨音风扇／压气机上进行试验研究。试验中通过白行设计自循环机构在压气机上进行基于自循环的

2、叶顶喷气研究，并考察不同抽气角度和喷气偏航角对压气机稳定裕度和效率的影响，并通过测量机匣壁面非定常压力信号对跨音压气机自循环喷气机构中前端喷气的扩稳机理进行分析。试验结果表明：自循环喷气能够有效拓宽跨音压气机的流动失稳裕度，并取得了8％～15％的扩稳效果，而且能够略微提高压气机峰值点的效率。另外，通过功率谱密度分析，前端叶顶喷气的扩稳机理仍然是影响叶顶间隙泄漏流的非定常性。关键词：压气机；自循环喷气；失速裕度；效率；叶项间隙泄漏流的非定常性中图分类号：V231ExperimentalInvestigationofSelf_recirculatingTipAirInject

3、ioninTransonicAxialFlowCompressorLIJichaoLINFengLIULe·TONGZhitingNIEChaoqun(1．InstituteofEngineeringThermophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100190)Abstract：Stabilitycontrolofinternalflowincompressorisoneofthemostdificultproblemswh

4、ichisneededtosolvedurgently,especiallyintransoniccompressorwithcomplexflow．Inordertorealizetheefectivecontrolinactualcompressor,theself-recirculatinginjectionwaschosenascontrolmethod，theexperimenthasbeenperformedinatransoniccompressortestrig．Thestructureofsuctionportandinjectoraredesigned

5、first，thentheefectonstallmarginimprovement(SMI)andeficiencywithdiferentsuctionangleandinjectedyawangleisinvestigated．Andthestabilityenhancementmechanismoffrontinjectionwasalsoanalyzed．Theexperimentalresultsdemonstratedthattheself-recirculatinginjectioncanimprovethestallmarginefectively,th

6、eSMIof8％·15％canbeobtained，atthesametime，thepeakeficiencycanbealsoenhancedalittle．Andthefrontinjectionofself-recirculatinginjectioncanalsoinfluencetheunsteadytipleakageflowtoimprovethestallmargin．Keywords：compressor；self-recirculatinginjection；stallmarginimprovement；eficiency；unsteadytiple

7、akageflow了提高压气机的稳定工作范围，有以下几种常见的0前言拓稳措施：如压气机中间放气、可调进口导流叶片和静子叶片、机匣处理、叶顶喷气技术等一系列方轴流压气机作为航空发动机的核心部件之一，法，这些扩稳技术措施对扩大压气机的稳定工作范对整个动力系统的工作效率、可靠运行等有着极为围均起到一定的作用，但大部分是以牺牲效率和增重要的影响。然而由于实际运行条件和环境的变更，加结构复杂性为代价的。压气机更多的是在非设计工况下运行，其高效、稳自循环机匣处理作为一种能够兼顾失速裕度定的工作范围就受到了以旋转失速和喘振为典型代和绝热效率