高負荷風(fēng)扇靜葉柵氣動特性的數(shù)值研究.pdf

1、風(fēng)扇/壓氣機作為航空發(fā)動機核心部件之一，其在不同狀態(tài)點的性能將直接對整臺發(fā)動機的工作產(chǎn)生重要影響。高負荷高性能風(fēng)扇是渦扇發(fā)動機實現(xiàn)高推重比的關(guān)鍵部件。因此，對高負荷風(fēng)扇進行相關(guān)的技術(shù)研究有重要的意義。本文以某高負荷風(fēng)扇的末級靜子實驗?zāi)Ｐ妥鳛檠芯繉ο螅瑧?yīng)用NUMECA軟件進行流場求解。分析了設(shè)計工況與非設(shè)計工況下靜葉流場參數(shù)與流場分布云圖，對靜葉的氣動性能開展了細致的研究，為靜子扇形葉柵風(fēng)洞實驗奠定了數(shù)值基礎(chǔ)。
　　 本文首先論證

2、了通過在靜子前加裝導(dǎo)葉來實現(xiàn)級內(nèi)靜葉進口氣流參數(shù)分布的可行性，給出了相應(yīng)的實驗?zāi)Ｐ?。利用NUMECA軟件生成多套計算域網(wǎng)格，以便適應(yīng)多攻角條件下靜子的流場參數(shù)。在設(shè)計位置，通過改變導(dǎo)葉進口總壓來研究不同來流馬赫數(shù)時靜子的流場特性。改變導(dǎo)葉安裝角，調(diào)整出口氣流方向，獲得相對靜子而言不同進口氣流角的計算結(jié)果。
　　 然后，本文對高負荷風(fēng)扇的末級靜子在設(shè)計攻角下的流場特性進行了詳細的研究。重點分析了導(dǎo)葉的總壓損失系數(shù)，靜葉的進口氣流角

3、、進口馬赫數(shù)、進口總壓、出口氣流角、出口馬赫數(shù)、出口總壓和靜葉總壓損失系數(shù)等流場參數(shù)。研究表明，本文設(shè)計的實驗?zāi)Ｐ湍軌蜉^好的保證靜葉氣口氣流角與原型角相符合。導(dǎo)葉的流動損失較小，設(shè)計合理。進口馬赫數(shù)變化對靜葉中徑附近20％-60％葉高影響較大，尤其是在40％葉高處流場結(jié)構(gòu)和參數(shù)受來流馬赫數(shù)的影響最大。
　　 最后，本文對變攻角變馬赫數(shù)條件下的末級靜子的流場特性進行了全面的分析。靜葉進口變馬赫數(shù)情況下，靜葉的總壓損失系數(shù)隨著馬赫數(shù)