叶片压力面到吸力面射流对其气动特性的影响
轴流压气机多叶片排的气动优化设计
收稿日期:2005-03-03; 修订日期:2005-08-08作者简介:尉 涵(1979-),女,山西永济人,清华大学硕士研究生.文章编号:1001-2060(2005)06-0603-04轴流压气机多叶片排的气动优化设计尉 涵,袁 新(清华大学热能工程系,北京100084)摘 要:对某多级轴流压气机前三排叶片径向积叠方案进行了气动优化。
该方案以商用软件iSIGHT作为平台,利用试验设计方法对整个搜索空间进行初步探索,采用逐次序列二次规划算法进行局部寻优,利用商业软件NUMECA进行粘性流场数值评估。
对压气机全工况性能的计算表明,在流量和压比不减少的情况下,优化后的叶型设计工况和非设计工况性能均得到了改善。
关键词:轴流压气机;叶片;DOE;SQP;优化中图分类号:TK263.3 文献标识码:A1 引 言为了提高燃气轮机气动效率、做功能力以及扩大稳定工作范围,要求压气机具有更高的压比和效率。
这就需要不断提高压气机叶型的设计水平,研究压气机新叶型成型技术,以满足压气机气动设计的需要。
随着计算技术的飞速发展,应用计算流体动力学(CFD)已经可以深刻了解、分析流体机械内部的流动状况。
在使用C FD方法对流体机械内部流场进行数值模拟的基础上,人们提出数值设计方法,将数值优化技术与正问题流场计算相结合,由数学过程替代设计人员经验来控制设计参数的修改方向,就构成了叶型气动优化设计方法[1~3]。
一个完整的气动优化设计系统通常包括3个部分:参数化造型系统、评价系统和优化策略。
参数化造型是优化设计系统的基础,需要对优化的对象(即叶轮机械的通流部分)进行建模,并且为优化设计提供设计变量;评价系统的任务是通过某种方法对设计方案的性能做出评估,目前通常是由CFD方法精确求解正问题,获得通流部分的流场数据;优化策略的作用是用尽可能少的计算时间,找到最优的设计方案。
叶轮机械的设计问题即围绕这3个部分进行展开。
2 叶片参数化造型技术叶轮机械叶片弯扭联合设计是现代动力机械行业常用的叶片造型方法[4],它通过叶片的弯曲、扭转来控制叶片积叠线的形状。
动态入流对叶片气动性能和叶面压力分布影响的数值分析
动态入流对叶片气动性能和叶面压力分布影响的数值分析马剑龙;李学彬;吕文春;吴雨晴;汪建文【摘要】基于稳定风、渐变风、阵风等入流方式,建立了不同变风阶段叶片气动载荷非稳态计算模型,研究了不同风速变化速率对叶片气动性能以及叶面压力分布的影响规律.研究结果表明,在相同风速下,不同风速变化率会对风轮输出转矩产生影响,且风的加速度越大,其影响越显著.同风速下的压力面渐变风压力小于稳定入流压力,且两种入流方式的压力差随展向位置逐渐增大,而吸力面上的压力分布差异较小,但压力变化梯度随展向位置却有明显不同.阵风入流中,在相同风速的阵风加速与阵风减速时刻,压力面、吸力面的压力分布差异较大,但其压差随叶片展向位置波动较小;在叶根到叶片展向位置0.7R处,阵风加速出力大于阵风减速;在0.7R处到叶尖位置,阵风减速出力效果相对更好.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2019(037)005【总页数】8页(P728-735)【关键词】动态入流;叶片;气动性能;压力分布;数值分析【作者】马剑龙;李学彬;吕文春;吴雨晴;汪建文【作者单位】内蒙古工业大学能源与动力工程学院, 内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古工业大学能源与动力工程学院, 内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古工业大学能源与动力工程学院, 内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古机电职业技术学科技与职教研究中心, 内蒙古呼和浩特 010070;内蒙古工业大学能源与动力工程学院, 内蒙古呼和浩特 010051;内蒙古工业大学能源与动力工程学院, 内蒙古呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】TK830 引言风力机运行在自然环境中，风速和转速的频繁变化会使气动载荷在风轮平面内呈不均匀分布，导致风力机输出功率发生较大的波动，在极端运行条件下，甚至会使风力机发生失稳、断裂和倒塌。
由于流场高速监测设备发展的滞后，对风速动态变化下的叶片气动载荷以及尾迹流场特征的实验研究很难进行。
叶片穿孔小型轴流风扇气动性能的研究
噪声 并改善 音质 。文 献 Ｅ ｓ ］ 采用 附加 导 叶 降低 气 动 噪声 ， 发现轴 流 风扇 的噪声 Ａ 声级 下 降了 ４ ～５ ｄ Ｂ， 效率 也有所 提 高 。文 献 Ｅ ６ ］ 分析 了不 同声 源下 双 层
收稿 Ｌ １ 期 ：２ Ｏ ｌ ２ —０ ６ ０ ８
叶片进行 合 理 的穿 孔 设 计 ， 通 过 数 值模 拟 的方 法 研
方 法是 可行 。
关 键 词 ：轴 流 风 扇 ；穿孔 ； 噪 声 ；频 率
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｍ９ ２ ５ ． １ １ 文 献标 志码 ： Ａ
０ 引 言
小 型轴 流 风 扇作 为 一 种 常见 的 散热 元 件 ， 广 泛 应 用于 电脑 Ｃ Ｐ Ｕ 及 制 冷 空 调等 领 域 。许 多 学 者 针 对 小型轴 流 风扇开 展 了高效 能 、 低 噪声 的研究 工作 ，
对气 动效 率 的提高 有 很 大 的帮 助 ， 而 且 能 够 很好 地 降低 气动 噪声 。文献 Ｅ ８ ］ 提 出了叶 片穿孔 的原 理 ， 叶 片穿 孔可 以使部 分 气 体从 吸力 面 流 向压 力 面 ， 促 使 涡 流分离 点 向流场 下游移 动 ， 分离 区涡 流减弱 ， 噪声
反转 风扇 的频谱 特 性 ， 确 定 了其 转 子 间 距 和转 子 间 隙 的最佳 范 围 ， 为双 层 反 转小 型轴 流 换 热 风 扇 的性
能研 究和 结构设 计 提供 了理 论 依 据 。文献 ［ ７ ］ 研 究
了周 向前 弯动 叶降 噪 技术 ， 发 现周 向前 弯 技 术不 仅
升 。文献 ［ ４ ］ 对 叶片 的尾缘 进行 了锯齿 化处 理 ， 结 果 显 示尾 缘锯 齿化 有 效地 降低 了转 子 尾迹 ， 降低 气 动
冷气射流对航空发动机涡轮气动损失的影响
收稿日期：2021-10-22基金项目：中央高校基本科研业务费（3122019169）资助作者简介：赵国昌（1964），男，博士，教授。
通信作者：贾惟（1986），男，博士，副研究员。
引用格式：赵国昌，穆晗冬，贾惟，等.冷气射流对航空发动机涡轮气动损失的影响[J].航空发动机，2023，49（5）：108-114.ZHAO Guochang ，MU Han⁃dong ，JIA Wei ，et al.Effect of coolant jet environment on aerodynamic loss of aeroengine turbine[J].Aeroengine ，2023，49（5）：108-114.冷气射流对航空发动机涡轮气动损失的影响赵国昌1，穆晗冬1，贾惟1，孔庆国2（中国民航大学安全科学与工程学院1，中欧航空工程师学院2：天津300300）摘要：为了研究不同射流环境对航空发动机涡轮叶片气动损失的影响，采用数值模拟的研究方法，分别考虑压力面与吸力面2种气膜冷却打孔方案，总结在不同吹风比条件下叶栅通道内部流场环境特点，以及不同流场环境下叶栅损失的变化规律。
结果表明：叶栅通道内部气膜冷却射流环境分为低动能比射流环境（动能比小于1）与高动能比射流环境（动能比大于1），这2种射流环境的边界层、叶栅出口二次流损失、动能亏损情况以及叶栅出口的总压损失系数有不同的变化特点：在低动能比环境下，冷气射流会贴附壁面流动，进而影响边界层；在高动能比环境下，冷气射流直接与主流掺混。
吸力面的冷气射流对叶栅气动损失有较大影响，当射流动能较大时，使叶栅总压损失变化50%以上；而压力面的冷气射流对叶栅气动损失影响很小，经过计算，压力面的冷气射流仅使叶栅总压损失系数最大变化0.64%。
关键词：气动损失；平面叶栅；吹风比；冷气射流；气膜冷却；数值模拟；涡轮叶片；航空发动机中图分类号：V231.1+1文献标识码：Adoi ：10.13477/ki.aeroengine.2023.05.014Effect of Coolant Jet Environment on Aerodynamic Loss of Aeroengine TurbineZHAO Guo-chang 1，MU Han-dong 1，JIA Wei 1，KONG Qing-guo 2（College of Safety Science and Engineering 1，Sino-European Institute of Aviation Engineering 2，Civil Aviation University of China:Tianjin 300300，China ）Abstract ：In order to study the effect of different jet environments on the aerodynamic loss of turbine blades ，the numerical simulation method was used to investigate two film cooling schemes of pressure surface and suction surface respectively ，and the characteristics of flow field environment in cascade channel under different blowing ratio and the variation law of cascade loss under different flow field envi⁃ronment were summarized.The results show that the film cooling jet environments in cascade channel can be classified into low kinetic en⁃ergy ratio jet environment （kinetic energy ratio less than 1）and high kinetic energy ratio jet environment （kinetic energy ratio greater than1）.The two jet environments have different characteristics in boundary layer ，secondary flow loss at the cascade outlet ，kinetic energy loss ，and total pressure loss coefficient at the cascade outlet.In the low kinetic energy ratio environment ，the coolant jets will stick to the wall ，thus affecting the boundary layer.In high kinetic energy ratio environments ，the coolant jets are directly mixed with the mainstream.The coolant jets on the suction surface have a significant impact on the cascade aerodynamic loss ，when the kinetic energy of the cooling jet flow is large ，the total pressure loss of the cascade changes by more than 50%.The coolant jets on the pressure surface have little im⁃pact on the cascade aerodynamic loss.Through calculation ，the maximum variation of the total pressure loss coefficient is merely 0.64%for the coolant jets on the pressure surface.Key words ：aerodynamic loss ；cascade ；blowing ratio ；coolant jet ；film cooling ；numerical simulation ；turbine blade ；aeroengine航空发动机Aeroengine0引言气膜冷却技术作为涡轮叶片中最核心的空气冷却技术，对叶片的保护起到了关键性作用。
风力机叶片气动弹性稳定性分析
风力机叶片气动弹性稳定性分析风力机叶片气动弹性稳定性是指风力机叶片在风载荷作用下具有良好的气动性能和弹性稳定性，有效地提高风力机的可靠性和抗疲劳性。
本文将从叶片结构特性和气动特性两方面进行分析，来探讨风力机叶片的气动弹性稳定性。
叶片结构特性对叶片气动弹性稳定性有重要影响。
叶片的结构包括形状，尺寸，屈曲，前缘和翼尖等。
形状是叶片结构重要参数之一，包括翼面和翼根，它决定了叶片气动性能。
尺寸是指叶片的长度，它决定了叶片的抗疲劳性。
叶片的屈曲是指叶片的曲率，它决定叶片的气动性能。
前缘是指叶片前沿及两端的总体特性，主要包括前缘角，前缘曲率和前缘宽。
前缘的形状会影响叶片的气动分布和流动特性，从而影响叶片气动弹性稳定性。
翼尖是叶片尖顶部，它决定了叶片的吸气，喷气和抗疲劳性。
气动特性对叶片气动弹性稳定性也起着重要作用。
气动特性主要包括动压曲面，阻力曲线，提升系数和抗疲劳性等。
动压曲面是风力机叶片的最重要气动特性，它决定了叶片的抗疲劳性和弹性稳定性。
动压曲面由一系列点组成，每个点代表叶片的一种气动性能。
阻力曲线是叶片气动性能的补充，它描述了叶片在不同空气速度下的气动阻力特性。
叶片提升系数是叶片气动性能的重要参数，它可以反映叶片气动弹性稳定性。
叶片气动抗疲劳性是指叶片在风力载荷作用下具有良好的抗疲劳性能，抗疲劳性越高，叶片气动弹性稳定性越好。
本文通过对风力机叶片的叶片结构特性和气动特性的分析，发现叶片的叶片结构特性和气动特性都会直接或间接地影响叶片的气动弹性稳定性。
因此，要确保风力机叶片具有良好的气动弹性稳定性，就必须控制叶片结构特性和气动特性。
叶片结构特性包括叶片形状，尺寸，屈曲，前缘和翼尖。
气动特性包括动压曲面，阻力曲线，提升系数和抗疲劳性等，以及叶片在不同空气速度下的气动阻力特性。
总之，风力机叶片气动弹性稳定性是风力机可靠性和抗疲劳性的重要指标之一，关键在于控制叶片结构特性和气动特性。
叶片的结构特性包括形状、尺寸、屈曲、前缘和翼尖等，气动特性包括动压曲面、阻力曲线、提升系数和抗疲劳性等。
级环境下叶片表面粗糙度对压气机气动性能的影响
第 ２期
韩 菲， 等： 级环境 下叶片表面粗糙度对压 气机 气动性能的影响
４ ９
图 ３为试 验 结 果 和 数 值 仿 真 结 果 的 特 性 曲线 比
一 一
较， 虽 失速 端效 率值 相对 差异 略 大 ， 但 在误 差允 许 范 围之 内 ， 二 者特 性 趋 势 吻合 较 好 ， 由此 表 明 ， 本 文 的仿 真模 型是 可行 的．
米 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ３ － ０ ７
基金项 目： 国家 自然科 学基金资助项 目（ １ １ ２ ０ ２ ０ ４ ３ ）
作者简介 ： 韩 菲（ １ ９ ８ ８一） ， 女， 硕士研究生 ；
杜礼 明（ １ ９ ７ ２一） ， 男， 副教授 ， 博士， 主要从事 内燃机 涡轮增压 技术的研究
艺及 流程 决定 ， 使 用 环 境 及 维 护 对 其 也 有 重要 影 响． 在工 作过 程 中压 气 机 不 可 避 免 会 吸 人 空气 中 所含 的各 种 粉尘 、 微粒 ， 这些 粉 尘 、 微 粒 与 压 气机 内的油 污混合 后 就 会 残 留在 叶 片 表 面 ， 黏 附 和堆
本 文 以某 离 心 压 气 机 为研 究 对 象 ， 在 级 环 境 下（ 包括 采进 气 回流 机 匣处 理 结 构 、 叶轮 、 扩 压 器
增加 ¨ Ｊ ． 因此 ， 定 量 研 究 压 气 机 的 叶 片 表 面 粗 糙 度对 其性 能 的影 响不 仅 可 以指 导 压气 机 的制 造 ， 还有 利 于压气 机 的高 效 安 全 运 行 控制 ， 并 可 以 为
２ ． ２ 总体 性能 分析
船用离心风机叶片开槽对气流流动特性的影响
验 结 果与数 值 模 拟 吻 合 度 高 ， 明 所 选 数值 模 拟 方 证
法 可行 。由于 本文 主 要 研 究 开槽 对 叶轮 内部 流 场 的 影 响 ， 进行 整 机模 拟 所 需 人 力 物力 比较 大 ，故 本 且
图 ３ 槽 道 角 度 图
Ｆｉ ．３ Ｓｌ ｔ ａ ｌ ｐ ｇ ｏ ｎｇ ｅ ｍａ
通道流通面积 ， 且在一定范围内提高叶轮性能。 并
关 键 词 ： 离心 风 机 ； 片 开 槽 ；流 场 ；数 值 模 拟 叶 中 图 分 类 号 ： Ｕ ６ ． ＋ ６４５ １ 文献标 识码 ： Ａ ｄ ｉ１ ．４ ４ ｊｉ ｎ １ ７ － ６ ９ ２ １ ． ７ ０ ４ ｏ ：０ ３ ０ ／．ｓ ． ６ ２ ７ ４ ． ０ ２ ０ ． ０ ｓ 文章 编号 ： １７ — ６９ ２ １ ）７ ０２ － ５ ６ ２ ７ ４ （０ ２ ０ － ０ ０ ０
文 只进 行单 通 道 叶轮数 值模 拟 。
１ ３ 网 格 生 成 ．
首先在 Ｄ Ｓ公 司的三 维 造 型 软件 Ｕ 中画 出 风 Ｅ Ｇ 机 叶 轮 结 构 ，然 后 将 叶 轮 型 线 导 入 Ｎ Ｍ Ｃ Ｕ Ｅ Ａ 软 件 ＩＧ Ａ ｔ ｒ Ｇ ／ ｕｏ ｉ Ｇ ｄ中 ，采 用 Ｉ Ｇ Ａ ｔＧ ｉ Ｇ ／ ｕｏ ｒ ｄ中 ０— Ｈ ４
摘 要 ： 提出船用离心风机叶片开槽处 理技 术 ， 以改善 叶轮通道气 体流场 。利 用商用 Ｃ Ｄ软件 ， 别对某 Ｆ 分
型 离 心 风机 原始 叶轮ห้องสมุดไป่ตู้和开 槽 叶 片 叶轮 进 行 三 维 数 值 模 拟 ，并 详 细 对 比 分 析 了 ２种 叶 轮 模 拟 结 果 。结 果 表 明 ： 槽 处 开 理 叮抑 制 射 流 一 迹 现 象 进 而 减 小 由此 引 起 的 叶 片 尾 缘漩 涡 ， 减 弱 通 道 内漩 涡 ， 而提 高通 道 内 流场 稳 定 性 ， 加 尾 并 从 增
风力发电场中风机叶片气动特性研究
风力发电场中风机叶片气动特性研究随着环保理念的普及，可再生能源逐渐成为各国重要的能源供应途径，而风力发电作为其中的一种形式，近年来在全球范围内得到了广泛的应用。
然而，为了提高风力发电的效率和稳定性，需要对风机叶片的气动特性进行深入研究。
一、风机叶片基本结构和作用风机叶片是风能转化为机械能的重要部分，其主要结构包括根部、叶片身、前缘、后缘、叶尖等部位。
风入口处的风经过叶片前缘，流经叶片身，然后离开叶片的后缘，叶片在这一过程中将风能转化为转速较高的机械能。
因此，风机叶片的设计和优化将直接影响风力发电的性能。
二、风机叶片气动特性的基本原理风机叶片的气动特性是指叶片在流体中运动时所受到的气动力和气动矩。
其主要包括叶片表面的压力分布、阻力系数、升力系数和气动效率等指标。
叶片截面压力分布的大小和形状，受到流体入射角、攻角、雷诺数等因素的影响。
阻力系数和升力系数是衡量叶片阻力和升力大小的指标，气动效率则是衡量叶片气动力与风能的转化效率的指标。
三、风机叶片气动特性的实验研究为了进一步了解风机叶片的气动特性，科学家们通过实验方法对其进行了深入研究。
常用的实验方法包括风洞实验和数值模拟实验。
风洞实验通过模拟空气流动的条件来测量风机叶片的气动特性，主要包括压力分布、阻力系数、升力系数和气动效率等指标。
数值模拟实验则通过计算机模拟流场来预测风机叶片的气动特性。
两种实验方法各有特点，但都对风机叶片的气动特性研究起到了重要的作用。
四、风机叶片气动特性的机理分析风机叶片的气动特性与其叶型设计密切相关，理解其机理能够提高叶片设计和优化的效果。
通过分析风机叶片的气动特性，可以发现叶型的不同使得在相同条件下，表面压力分布、阻力系数、升力系数和气动效率等指标存在显著的差异。
根据研究发现，叶型的选择应该根据具体的应用场景和气象条件来确定，既要考虑叶型对风机叶片气动特性的影响，又要考虑实际生产成本和可行性等因素的影响。
五、结论风机叶片是风力发电的核心部分，其气动特性对风力发电的效率和稳定性起到了重要的影响。
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，
面 之间气 压差 的作 用 ， 力 面 动 量小 、 压 压力 较 高 的 附 面层 气流 和 部分 主流 气 流将 从 Ａ端 进 入 射 流 管 道 ， 经 过一段 距离 的加 速后从 Ｂ端 流 出形成 射流 ， 射 该
Ａｐ ＝ Ｐ＾ 一 ＰＢ ＝ ｔ
２
Ｂ
（） １
其 中 ， 为湍 流沿 程损失 系数 。大 量 的实 验 表 明光 滑 管 中 的湍流沿 程 损失 系数 仅 与雷 诺 数 有关 ， 本 文 采用 如下 经验 公式计 算沿 程损 失 系数 ： 『 ．１４ ｅ ０ ０ ３ ６ Ｒ 一・ （３ ０＜ Ｒ ２２ ｅ＜ １ｓ ０）
“一 【 ． ３ ０ ２１ ｅｏ３ （ ｅ＞１５ ００ ２＋ ． Ｒ －Ｉ ０ ２ ２ Ｒ ７ ０）
在 数值 计算 过 程 中 ， 程 （ ） 空 间 项采 用 有 限 方 ９的 体积 中心 差分 离散 ， 间项采用 四阶显 式龙 格 一库 塔 时 格式 离散 ， 中射 流项 也 参 与 方 程 的 迭代 计 算 ， 进 其 每 行一 次迭代 计算 之 后 ， 分 别 读取 射 流孔 进 、 口处 先 出 静压 力值 ， 然后 根据 （ ） 和（ ） 迭代 计算 出射 流孔 １式 ２式 出 口射 流速度 ， 并按 （ ） ８ 式计 算 出射 流流 量 和动 ６ 一（ ） 量， 最后将 上述 计算 通 量代 入式 （ ） 行 新 的迭 代 计 ９进 算 ， 至 整 个计 算 过 程 收 敛 。 其 中计 算 域 网格 采 用 直
本 文提 出在 叶片压力 面到 吸力 面之 间 开孔 的方法 ， 通
流将 吹 除叶 片吸力 面 的附面层 气 流 ， 附面 层气 流加 使 速 ， 而 延缓 和控 制附 面层气 流的 分离 。 从
１ 带 小 孔 射 流 的 叶 片流 场 计 算
１ １ 气流 在小 孔 内的流动 ． 本 文认 为气 流在 小 孔 内 的流 动 是 一 种 充 分 发展
的圆管 内 的 湍 流 流 动 ， 假 设 射 流 管 道 为 金 属 光 滑 并
过 叶片压 力面 与吸力 面 的气压 差产 生 引射气 流… ， 吹 除 叶片吸 力面 的附 面层 ， 加 附 面层 气 流 动 能 ， 制 增 控 或延 缓气 流分离 Ｌ＿Ｊ ｌ ３。 本文 以 Ｎ Ｓ ６ 声速 风扇 叶 片为 原 型 ， 在 该 Ａ Ａ ７超 并
１２ 小 孔 射 流 作 用 的 描 述 ．
中ｍ
径。
和 按 （ ） ８ 式计 算 ， 为小 孔 位置 的半 ６ 一（ ） ｒ
为简 化 问题 ， 文 近似认 为从 压力 面 到吸力 面 的 本 小 孔出 口射流 为平 板贴 壁 射流… ， 与轴 向的夹 角 为 且
ｂ 。图 ２给 出 了 紧 贴 叶 背 射 流 的流 动 示 意 图 。设 射
流量 ｍ ：
・ 收 稿 日期 ： Ｏ５０－２ ＇ 订 日期 ： ０５０ ． ２０ －４ ； ． ０ ２０ －８１ ２． 作 者 筒 介 ：张相 救 （９ ６）男 ， 西 赣 州 人 ， 士 研究 生 ， 究 方 向 ： 动 热 力 理 论 与 工 程 １７－ ， 江 博 研 气
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（） ２
由于 雷诺 数 与 管道 内气 流速 度有 关 ， 因此 必
须 对上 述两 式进 行迭代 求解 ， 才能 得 到管 道 的 出 口平 均速度 Ｂ 。并且 可 以进一 步 得到 射 流 管 道 出 口射 流
图 １ 叶 片 打 孔 示 意 图
Ｆ ｇ． Ｔ ｅ ｓ ｅ ｃ ａ ｆｔ ｅ ｐ ｒ ｒ ｔ ｎ Ｏ ｔｅ ｂａ ｅ ｉ １ ｈ ｋ ｔｈ ｍ ｐ ｏ ｈ ｅ ｏ ａｉ Ｉ ｈ ｌｄ ｆ ｏ １
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第２ ４卷
第 ２期
空
气
动
力
学
学
报
Ｖｏ ． ４． Ｎｏ． １２ ２
２Ｏ Ｏ ６年 ０ ６月
ＡＣＴＡ ＡＥＲｏＤＹＮＡ＾Ⅱ ＣＡ Ｄ ⅡＣＡ Ｓ
Ｊ ｎ． ２ Ｏ ｕ ，Ｏ ６
中 图 分 类 号 ：２ １３ Ｖ ３ ． 文献标识码 ： Ａ
Ｏ 引 言
轴 流 式 压 气 机 中气 流 在 叶 片通 道 内减 速 增 压 。 在高 负荷 或大 冲角工 作状 态 时 ， 流在逆 压梯 度作 用 气 下具 有从 叶片 吸力 面分离 的趋 势 ， 不仅 增加 了气 流 这 的流 动损 失 而 且 严 重 影 响 到 压 气 机 的 工 作 稳 定 性 。
第２ 期
，ｄ２ ｃ
张 相 毅 等 ： 片 压 力 面 到 吸 力 面 射 流 对 其 气 动 特 性 的 影 响 叶
１３ ５
ｍ 。
Ｂ ｌ Ｄ
（） ３
方程 中变 量 ｑ Ｄ、 、 ｄ 、 Ｗ Ａ、 Ｇ和 Ｂ 的含 义与 文 献
［ ］ 同 ， ＝（ 。 ｒｒ ， ，） ３相 Ｑ ｍ ，Ｊ， ０ ０ 为增加 的 射流项 ， 其
பைடு நூலகம்
文 章 编 号 ： ２ ８１２ （Ｏ６ ０．１２０ ０５ ．８５ ２Ｏ ） ０５．５ ２
叶 片压 力面 到 吸力 面 射 流对 其气 动特 性 的影 响
张相毅， 敏， 周 王如根， 徐学邈
（ 军工程大学工程学院 ， 西 西安 空 陕 ７０３ ） １０ ８
摘
要 ： 出 了 从 叶 片 压 力 面 到 吸 力 面 开 孔 射 流 延 缓 吸力 面 尾 缘 气 流 分 离 的思 想 ， 立 了 考 虑 射 流 影 响 的 叶 片 三 提 建
维 流场 数 值 计 算 方 法 。 以 Ｎ Ｓ ６ 扇 叶 片 为 原 型进 行 开孔 设 计 ， 过 数 值 模 拟 分 析 了 开 孔 射 流 对 该 风 扇 叶 片 的 Ａ Ａ ７风 通
流 动 特 性 、 能 和 稳 定 性 的 影 响 ， 步研 究 表 明经 开孔 射 流处 理 能有 效 改 善 叶 片 吸 力 面 尾 缘 的 流 动 特 性 ， 而 提 高 性 初 从 压 气 机 性 能 和稳 定 工 作 范 围 。 关 键 词 ： 扇 ； 流 ； 面 层 ； 能 风 射 附 性
型 叶片上 开孔 ， 图 １所示 。由于 叶片压 力面 与吸 力 如
管 。设 管流 进 口（ Ａ端 ） 的气 流压 力为 Ｐ 、 口（ ＾出 Ｂ端 ） 的气 流 平均 速度 为 ｆ ＂ ｉ 压力 为 Ｐ 、 度 为 Ｐ 射 流 管 Ｂ Ｂ密 ， 道 出 口射流 流量 为 ｍ ， Ａ端 到 Ｂ端 的 管道 长 度 为 从 Ｚ直 径 为 ｄ 则 管 道 内气 流 的沿程 损 失 Ａ 、 ， ｐ具有 如 下