多工况点高负荷压气机叶片的气动实现方法

摘要

一种多工况点高负荷压气机叶片的气动实现方法，该双圆弧型面串列叶片，弦长比为1:1，多工况点扩压因子可达0.6的高负荷多级压气机末级静子叶片压气机叶片的气动实现方法，在前后排叶片的轴向偏距为‑0.1时，能够兼顾叶栅设计点和非设计点多工况性能的最佳周向偏距在0.67～0.80之间，本发明为航空发动机高负荷轴流压气机末级静子叶片的工程设计提供借鉴。

主权项

一种多工况点高负荷压气机叶片的气动实现方法，其特征在于，通过选择高负荷轴流压气机末级串列叶片，兼顾叶栅设计点和非设计点的多工况性能，通过数值模拟分析方法给出最佳的周向偏距设计值范围；1)采用双圆弧型面串列叶片二维叶栅模型，设置：弦长比为1∶1；前后排叶片的中轴向偏距a为前后排叶片的轴向重叠距离，C_f为前排叶片的气动弦长，“‑”号表示后排叶片伸到前排叶片通道内；周向偏距其中：b为前排叶片吸力面尾缘控制点到后排叶片压力面尾缘控制点间的周向距离，t为后排叶片周向间距；2)固定轴向偏距为‑0.1，构造周向偏距分别为0.5、0.6、0.67、0.8、0.85的五种串列叶栅计算方案，计算得出各个方案在设计点和非设计点工况下的总压损失系数和出口气流角分布；3)分析二维串列叶栅在各工况点的总压损失系数和出口气流角结果，选取最小总压损失系数小于0.1，近喘点总压损失系数小于0.3，近喘点出口气流角偏离设计值在6.5°之内的周向偏距串列叶栅计算方案，进行三维串列叶片的几何造型和求解雷诺平均NS方程的数值模拟，最终得出总压损失尽可能小，出口气流角在0.1～90％叶高范围内偏离设计值小于等于6.5°，且总压损失和出口气流角沿展向分布均匀的优化方案，确定最佳的周向偏距设计值范围为0.67～0.80。