軸流壓縮機葉片氣動設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)軸流壓縮機設(shè)計，在保證設(shè)計點高效率的前提下，拓寬工況范圍，提高穩(wěn)定工作裕度是未來軸流壓縮機發(fā)展的趨勢。本文研究通過S1/S2兩類流面設(shè)計并結(jié)合多點優(yōu)化設(shè)計方法進行單級軸流壓縮機葉片的設(shè)計，對壓縮機葉片設(shè)計點和非設(shè)計點性能進行改進。對使用重復(fù)級方法設(shè)計多級工業(yè)軸流壓縮機的可行性進行論證。
　　首先，對實驗室的S2流面通流計算結(jié)果與NUMECA軟件三維計算結(jié)果進行了比較，結(jié)果表明兩者一致性較好，可以用于亞音軸流壓縮機的設(shè)計。并

2、通過對進口輪轂比、葉尖輪緣速度和單級壓比對轉(zhuǎn)、靜子性能的分析，選擇出合適的設(shè)計參數(shù)。
　　其次，根據(jù)S2流面通流計算結(jié)果進行單級壓縮機動、靜葉葉型的設(shè)計，并通過S1流面流場計算得到葉型的全工況特性；針對靜子葉型裕度不足的問題，采用正問題設(shè)計法對葉型幾何進行修改，將靜葉各葉高葉型失速攻角提高了4°以上。將動、靜葉各葉高葉型設(shè)計點S1流面計算結(jié)果與在三維環(huán)境中的計算結(jié)果進行了比較，結(jié)果表明：兩個計算結(jié)果基本保持一致。所以在亞音軸流壓縮

3、機設(shè)計中，S1流面計算結(jié)果可以模擬三維葉型在三維環(huán)境中的流動特征。
　　再次，采用實驗室S1流面多點優(yōu)化設(shè)計平臺對初始設(shè)計S1流面葉型的設(shè)計點和兩個非設(shè)計點進行了優(yōu)化。優(yōu)化后，動、靜葉各葉高S1流面葉型在全特性范圍內(nèi)損失都有不同程度的降低，葉型低損失范圍增大。同時，葉型失速攻角都提高了1°以上。
　　最后，將初始葉型和優(yōu)化葉型分別徑向積疊成三維葉片，并構(gòu)造成單級軸流壓縮機，在全三維條件下進行設(shè)計轉(zhuǎn)速下全特性計算，計算結(jié)果表明