一种用于航空涡扇发动机压缩系统的多叶排可循环吹吸气流动控制方法

摘要

一种用于航空涡扇发动机压缩系统的多叶排可循环吹吸气流动控制方法，根据风扇/压气机的数值模拟流场，选取后面级端壁附面层分离严重的静子，在端壁分离位置设置吸气槽，吸出的气流由端壁外的集气腔收集；选取前面级端壁附面层存在分离且压力较低的静子，在端壁分离的上游位置设置吹气槽和端壁外的集气腔；设计连接前后高低压叶排集气腔之间的气流通路；循环吹吸气流由高压叶排吸气槽流入集气腔，在压力梯度的作用下沿气流通路流向低压叶排的集气腔，最终由低压叶排吹气槽吹入主流完成循环。本发明利用压缩系统内的压力梯度，同时对高低压多叶排进行可循环的吹吸气流动控制，结构简单，能够显著提高航空涡扇发动机压缩系统的效率和裕度。

主权项

一种用于航空涡扇发动机压缩系统的多叶排可循环吹吸气流动控制方法，其特征在于步骤如下：步骤(1)，根据风扇/压气机的计算流体力学数值模拟实验流场，选取后面级端壁附面层存在分离，且分离区的径向尺寸占叶片高度5％以上的静子叶排，作为端壁附面层流动分离的控制对象，根据叶排流场确定附面层三维分离在端壁的分离线位置，即附面层吸气位置；步骤(2)，根据风扇/压气机的计算流体力学数值模拟实验流场，选取前面级端壁附面层存在分离且静压小于步骤(1)中吸气位置所在的后面级静子叶排端壁区域静压的90％的静子叶排，根据叶排流场确定附面层三维分离在端壁的分离线的上游位置，即附面层吹气位置；步骤(3)，在步骤(1)中的附面层吸气位置设置吸气槽，为了保证叶排出口气流参数周向均匀，吸气槽在叶排中周向周期性均布，吸出的气流由吸气槽端壁外表面的环形的高压叶排集气腔收集；步骤(4)，在步骤(2)中的附面层吹气位置设置吹气槽，为了保证叶排出口气流参数周向均匀，吹气槽在叶排中周向周期均布，传来的准备吹入的气流由吹气槽端壁外表面新增加的环形的低压叶排集气腔收集；步骤(5)，设计气流通路，实现可循环吹吸气流在环形的高压叶排集气腔与环形的低压叶排集气腔之间的传递；步骤(6)，可循环吹吸气流由高压叶排吸气槽流入环形的高压叶排集气腔，根据压缩系统自身的压力梯度沿气流通路流向环形的低压叶排集气腔，最终由低压叶排吹气槽吹入主流，完成循环。