悬臂静子叶片前加载设计减小损失的流动控制方法技术

技术编号:24457511 阅读:58 留言:0更新日期:2020-06-10 15:59
一种悬臂静子叶片前加载设计减小损失的流动控制方法,通过建立由嵌入级第三级转子叶片和悬臂静子叶片组成的一级压气机模型并进行网格划分,采用数值模拟方法,在实验工况下求解设计点和近喘点工况的雷诺平均NS方程,经对比分析结果得到优化静子叶片载荷沿弦长不均匀分布的前加载设计结构。本发明专利技术通过确定最大压力系数差的轴向位置范围为8%~12%,有效控制叶片载荷从前缘到尾缘的变化,进而控制泄漏流的强度和流动损失,将近喘点悬臂静子叶片根部损失维持在设计点水平。

A flow control method for the design of cantilever stator blades with forward loading to reduce losses

【技术实现步骤摘要】
悬臂静子叶片前加载设计减小损失的流动控制方法
本专利技术涉及的是一种叶轮机械领域的技术,具体是一种悬臂静子叶片前加载设计减小损失的流动控制方法。
技术介绍
轴流压气机的气动研制是航空发动机研发的关键技术。轴流压气机的静子叶片主要有带冠静子叶片和悬臂静子叶片两种。与带冠静子叶片相比,悬臂静子叶片具有结构简单,重量低,轴向间隙短的优势。悬臂静子叶片的间隙泄漏流可以吹除根部角区的部分低能流体团,进而提高压气机的气动性能。然而叶根间隙内存在的泄漏流与叶片表面附面层及轮毂附面层相互作用,造成叶片根部流场结构非常复杂,根部角区内的流动具有较强的三维性和非线性。悬臂静子叶片的损失主要来源于间隙内的泄漏流,有效地控制泄漏流的强度与范围可以减小悬臂静子叶片的损失。目前,航空发动机已经发展到了新的水平,轴流压气机更加注重高效高负荷设计,悬臂静子叶片的泄漏流损失已经成为制约航空发动机性能的主要影响因素之一。进一步研究发现,现阶段的悬臂静叶的设计,设计点能维持较低的气动损失水平,而在近喘点悬臂静叶根部的总压损失直线上升。对悬臂静子叶片采用合理的载荷控制方法以减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬臂静子叶片前加载设计减小损失的流动控制方法,其特征在于,通过建立由嵌入级第三级转子叶片和悬臂静子叶片组成的一级压气机模型并进行网格划分,采用数值模拟方法,在实验工况下求解设计点和近喘点工况的雷诺平均NS方程,经对比分析结果得到优化静子叶片载荷沿弦长不均匀分布的前加载设计结构;/n所述的一级压气机模型,包括装配于轴流压气机模型中的前加载设计的悬臂静子叶片模型和置于轴流压气机模型前的转子叶片模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种悬臂静子叶片前加载设计减小损失的流动控制方法,其特征在于,通过建立由嵌入级第三级转子叶片和悬臂静子叶片组成的一级压气机模型并进行网格划分,采用数值模拟方法,在实验工况下求解设计点和近喘点工况的雷诺平均NS方程,经对比分析结果得到优化静子叶片载荷沿弦长不均匀分布的前加载设计结构;
所述的一级压气机模型,包括装配于轴流压气机模型中的前加载设计的悬臂静子叶片模型和置于轴流压气机模型前的转子叶片模型。


2.根据权利要求1所述的流动控制方法,其特征是,所述的悬臂静子叶片,根部采用前加载设计。


3.根据权利要求1所述的流动控制方法,其特征是,所述的网格划分是指:叶片通道主流区采用O4H网格分区,与轮盘径向间隙内采用H型网格,第一层网格高度设置为3*10-6m。


4.根据权利要求1所述的流动控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:居振州滕金芳李健朱铭敏羌晓青
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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