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《中国航空学会第七届动力年会论文摘要集》2010年
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某低速压气机静叶根部间隙内流动结构分析

陆华伟  郭爽  钟兢军  陈浮  
【摘要】:本文采用商业CFD软件ANSYS CFX11.0对某低速压气机设计工况下静叶根部间隙内的流动结构进行了数值研究。通过与实验结果的对比,对二级静叶出口总压升系数和流场结构进行了校核,结果表明数值模拟的所得流场与实验结果存在较大的相似性,可以定性地作为实验的有效补充并获得详细的流场细节。通过对数值结果的拓扑分析,得到设计工况下叶根间隙内的详细流动结构:在静叶叶跟间隙内入口段,由于压力梯度的变化(顺压流动开始进入逆压流动),间隙内生成一个中心点结构(5%B处,B为轴向弦长),由于中心点结构本身的不稳定性,在流动过程中快速消散(10%B)。自35%B位置开始,叶根间隙内生成了一个奇特的鞍点-结点-结点-鞍点相连的结构,一直维持到了70%B处才又发生了变化,由于叶顶压力面壁角的分离流作用下产生了一个的弦向涡,之后在85%B处弦向涡诱导出产生了一个反向涡。到了90%B处,由于叶片变薄,叶片吸力面和根部间隙内的两个半鞍点终于在叶片底部和吸力面的交点处相交,并且脱离壁面,弦向涡和反向涡受其影响开始失稳,分别在93.75%B和95%B位置处破裂,最终仅在叶片间隙面上留下一个半鞍点。

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