免费论文：轴流压气机非定常震动及气动失稳机理的数值模仿和考查接洽

叶尖非定常震动对压气机气动本能有着要害感化，廓清叶尖非定常震动机理，接洽叶尖非定常震动与压气机回旋失速征候之间的联系，并商量回旋失速/喘振爆发和兴盛的物理体制，对于普及宇航发效果的气动本能和真实性具备要害意旨。所以，正文环绕叶尖非定常震动和回旋失速/喘振这两个上面，从低速到高速、从大尺寸到小尺寸，在多台轴流压气机上对关系实质举行了体例深刻的接洽。在大尺寸低速轴流压气机考查台上，丈量了稳态工况点转完全叶顶动静静压以及旋子出口流场，并贯串全环非定常数值模仿，精细接洽了转速阶扰动和叶尖揭发涡非定常破灭局面。接洽表白，低速轴流压气机上展示的频次与转频成平头倍、传递速率与转速沟通的转速阶扰动是由旋子的好多非轴对称性所形成的。除去转速阶扰动除外，转完全叶尖还生存揭发涡非定常电钻型破灭局面。数值模仿只能在当工况点穿过最高压升点之后本领捕获到揭发涡非定常破灭局面，与考查截止各别，这种揭发涡破灭属于具备宁静构造的泡状破灭。在低速独立旋子和1.5级轴流压气机上辨别举行了回旋失速考查接洽，丈量并领会了失稳进程的动静压力旗号，贯串好多非轴对称旋子和轴对称旋子压气机的回旋失速数值模仿接洽，深度领会了低速轴流压气机失速征候爆发和回旋失速兴盛进程的物理体制。独立旋子考查接洽表白，周向展示的两个“spike”失速征候扰动是由波数为2的转速阶模态扰动兴盛而来，并最后兴盛成2个全叶高失速团。数值模仿捕获到的“spike”失速征候，它是由揭发涡非定常破灭“零落”后溢出相邻叶片后缘产生的。轴对称旋子数值模仿捕获到多个“spike”失速征候，非轴对称旋子数值模仿周向只生存两个“spike”失速征候扰动，这与考查截止更逼近。1.5级低速轴流压气机的回旋失速考查接洽表白，在近失速点展示模态波，在其向失速团变换进程中，周向同声爆发很多小标准扰动，数值模仿截止表白那些扰动本质上即是“spike”征候扰动。之后，扰动标准增大，彼此吞噬、融洽产生1个大标准全叶高失速团，数值模仿也捕获到这一失稳进程。兴盛了多种高频压力探针动静尝试本领，囊括高频圆柱、楔顶、L型探针和叶型探针，并将那些探针以及端壁动静压力传感器运用于某袖珍1.5级和3.5级跨音轴流压气机的丈量考查，接洽袖珍高速轴流压气机的非定常震动和缓动失稳机理。在某袖珍1.5级跨音轴流压气机上，全叶高的失速团是由“spike”型失速征候兴盛而来的，失速团从来居于1~2个团的连接分割、兼并的动静变革进程。3.5级轴流压气机的非定常震动接洽表白，在中低转速下，因为反面级尖区生存重要阻碍，压气机展现出明显的级间干预效率，而高转速部下间干预并不强。与1.5级情景比拟，3.5级压气机展现出实足各别的失稳特性——喘振。中高转速下，失稳展现为鲜明的深度喘振，是由模态回旋失速惹起震动阻碍引导震动解体所形成的。低转速下，压气机径直由模态波兴盛成轻度喘振，而且在所有喘振周期内从来伴有失速的爆发、兴盛和消逝。将高频压力探针运用于某高速多级轴流压气机非整阶振荡的气效果理接洽，精细丈量了领袖旋子进、出口动静流场，并将测得的动静压力旗号以及已有的动静应力旗号举行体例深刻的领会。接洽表白，非整阶振荡是由入口攻角过大引导叶尖流场逆转而形成的。逆转的尖区流场展现为回旋不宁静性扰动，与低速台上的回旋不宁静性生存确定个性。各别的是，高速压气机展示的回旋不宁静性扰动生存主频。回旋不宁静性扰动的主频与振荡频次呈逐一对应联系，扰动幅值与应力巨细成正比，证明了非整阶振荡与回旋不宁静性生存着径直联系。

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