论文摘要：几何缩放对跨音风扇数值模拟的影响分析

风扇/压气机作为发动机的核心部件之一，其优劣直接影响航空发动机的性能。从国外新发动机的研制发展来看，全尺寸试验是面向研制的最佳选择。由于研制难度大、周期长、耗资多，单级压气机/风扇的实验研究多采用缩型法。为了保证缩型实验顺利进行，在缩型实验开展之前对缩型试验件进行三维数值模拟并详细分析其气动性能和内部复杂流场是很有必要的。缩型实验和数值模拟都已证实了几何缩放对风扇气动性能有一定的影响。但是，这种现象的分析及影响机理并没有详细的资料介绍，因此探讨几何缩放对风扇气动性能的影响是很有意义的。

本文运用数值模拟方法，探讨几何缩放对某风扇数值模拟气动性能的影响，对可能影响缩放前后气动性能差异的因素进行详细的对比分析。通过采用由简及繁的方法，分别研究了二维叶栅、三维叶栅、风扇单转子以及风扇级在几何缩放前后的气动性能及内部流场的变化规律，并分析了各影响因素在几何缩放前后的变化规律。同时加强了对压气机内部复杂流动及压气机内二次流产生机理的认识。

通过分析几何缩放对风扇级的影响，结果表明：随着缩放系数的增大，风扇级压比和绝热效率都是增大的。从风扇级压比和效率特性曲线可以看出，在峰值效率点左边小流量状态下，风扇级压比变化规律不明显，而风扇级效率有明显递增的变化规律，在峰值效率点右边大流量状态下，风扇级压比和效率均有明显的增大。缩放系数为0.25的风扇级近设计点的绝热效率为0.8636，而缩放系数为4的风扇转子近设计点的绝热效率为0.8815，增长了1.79%。

总之，本论文探讨了几何缩放对某跨音风扇数值模拟的影响，特别是详细分析了几何缩放对平面叶栅的影响，使得缩型法能够更好的应用于全尺寸风扇/压气机设计和试验研究，并在工程上有一定的参考价值。

风扇/压气机作为发动机的核心部件之一，其优劣直接影响航空发动机的性能。从国外新发动机的研制发展来看，全尺寸试验是面向研制的最佳选择。由于研制难度大、周期长、耗资多，单级压气机/风扇的实验研究多采用缩型法。为了保证缩型实验顺利进行，在缩型实验开展之前对缩型试验件进行三维数值模拟并详细分析其气动性能和内部复杂流场是很有必要的。缩型实验和数值模拟都已证实了几何缩放对风扇气动性能有一定的影响。但是，这种现象的分析及影响机理并没有详细的资料介绍，因此探讨几何缩放对风扇气动性能的影响是很有意义的。

本文运用数值模拟方法，探讨几何缩放对某风扇数值模拟气动性能的影响，对可能影响缩放前后气动性能差异的因素进行详细的对比分析。通过采用由简及繁的方法，分别研究了二维叶栅、三维叶栅、风扇单转子以及风扇级在几何缩放前后的气动性能及内部流场的变化规律，并分析了各影响因素在几何缩放前后的变化规律。同时加强了对压气机内部复杂流动及压气机内二次流产生机理的认识。

通过分析几何缩放对风扇级的影响，结果表明：随着缩放系数的增大，风扇级压比和绝热效率都是增大的。从风扇级压比和效率特性曲线可以看出，在峰值效率点左边小流量状态下，风扇级压比变化规律不明显，而风扇级效率有明显递增的变化规律，在峰值效率点右边大流量状态下，风扇级压比和效率均有明显的增大。缩放系数为0.25的风扇级近设计点的绝热效率为0.8636，而缩放系数为4的风扇转子近设计点的绝热效率为0.8815，增长了1.79%。

总之，本论文探讨了几何缩放对某跨音风扇数值模拟的影响，特别是详细分析了几何缩放对平面叶栅的影响，使得缩型法能够更好的应用于全尺寸风扇/压气机设计和试验研究，并在工程上有一定的参考价值。

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