風扇-壓氣機動態(tài)失速過程和多尺度非定常氣動穩(wěn)定性研究.pdf

1、南京航空航天大學博士學位論文風扇壓氣機動態(tài)失速過程和多尺度非定常氣動穩(wěn)定性研究姓名：屠寶鋒申請學位級別：博士專業(yè)：航空宇航推進理論與工程指導教師：胡駿200912風扇壓氣機動態(tài)失速過程和多尺度非定常氣動穩(wěn)定性研究ii計算結果均與試驗結果相符，說明計算程序可以用于預測風扇壓氣機的三維非定常動態(tài)失速過程。利用該計算程序還研究了高壓壓氣機和跨聲速風扇的動態(tài)失速過程，結果表明，該計算程序不僅能夠模擬模態(tài)波式動態(tài)失速過程，也能夠模擬尖脈沖式動態(tài)失

2、速過程，既能夠計算旋轉失速也能夠計算喘振。對高壓壓氣機兩種軸對稱總靜壓升特性時的動態(tài)失速過程進行了計算分析，結果表明，軸對稱總靜壓升特性沿徑向分布規(guī)律的變化不會影響失速先兆的類型，但是會影響失速團最先出現(xiàn)的位置。風扇壓氣機內部包含著多種不同尺度的非定常流，氣動不穩(wěn)定流態(tài)（旋轉失速和喘振）是壓氣機內部特殊的非定常流。無論在均勻進氣條件下還是在周向進氣畸變條件下，風扇壓氣機氣動失穩(wěn)均是一個涉及多種尺度非定常流的氣動穩(wěn)定性問題，應該從多尺度非

3、定常氣動穩(wěn)定性的角度出發(fā)，分析失穩(wěn)前內部非定常流的變化情況，才能夠在風扇壓氣機氣動穩(wěn)定性研究中，如實地揭示氣動失穩(wěn)的機理，合理地預測穩(wěn)定邊界，有效地提高可用穩(wěn)定裕度，盡可能地降低需用穩(wěn)定裕度。為了初步探索風扇壓氣機中的多尺度非定常氣動穩(wěn)定性，本文以一臺雙級低速軸流壓氣機為研究對象，對大尺度非定常外部擾動下的風扇壓氣機多尺度非定常氣動穩(wěn)定性進行了試驗研究。結果表明，風扇壓氣機多尺度非定常氣動穩(wěn)定性是存在的，大尺度非定常擾動會影響內部的非定