压气机扇形叶栅出口流场周向均匀性影响因素

王欢; 孙鹏; 徐林峰; 黄龙盛

doi:10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2019.02.010

大连海事大学学报 >

2019 , Vol. 45 >Issue 2: 69 - 76

DOI: https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2019.02.010

热能与动力

压气机扇形叶栅出口流场周向均匀性影响因素

王欢 ,
孙鹏 ,
徐林峰 ,
黄龙盛

展开

（大连海事大学船舶与海洋工程学院，辽宁大连 116026）

王欢(1993 — )，女，硕士生，E-mail：406517402@qq.com.

收稿日期: 2018-09-30

修回日期: 2018-11-18

网络出版日期: 2018-11-18

基金资助

国家自然科学基金面上项目(51576024)；国家自然科学基金重点项目(51436002).

收起

Influence factors of the flow field circumferential uniformity at the sector cascade outlet of compressor

WANG Huan ,
SUN Peng ,
XU Lin-feng ,
HUANG Long-sheng

Expand

(Ship and Marine Engineering College ,Dalian Maritime University, Dalian 116026, China)

Received date: 2018-09-30

Revised date: 2018-11-18

Online published: 2018-11-18

Fold

摘要

采用数值模拟方法，研究扇形周向角度、导流板结构形式以及低能流体抽吸对扇形叶栅试验件出口流场周向均匀性和可测量流道数量的影响.在考虑实验室风洞流量条件的基础上，通过对比分析导叶、静叶出口马赫数和气流角的周向分布，确定具有最佳周期性的扇形叶栅设计方案为具有110°扇形周向角、斜导流板且无抽吸的设计方案.研究结果表明，在亚声速来流条件下，增加流道数量（扇形角度）有助于提高扇形叶栅周期性；导流板采用斜导流板形式且无抽吸方案，可以获得具有较好周期性的试验件流场，可测流道数可以增加到5个.

关键词： 压气机; 扇形叶栅; 周期性; 数值模拟

本文引用格式

王欢 , 孙鹏 , 徐林峰 , 黄龙盛 . 压气机扇形叶栅出口流场周向均匀性影响因素[J]. 大连海事大学学报, 2019 , 45(2) : 69 -76 . DOI: 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2019.02.010

Abstract

Numerical simulation was used to study the influence of circumferential angle, structure of the guide plate and low-energy fluid suction on the sector cascade outlet uniformity and measurable number of runners. On the basis of considering the flow conditions in the laboratory wind tunnel, by comparing and analyzing the circumferential distribution of Mach number and flow angle at the outlet of guide vane and stator vane, the optimum design scheme of sector cascade was determined to be a design scheme with 110 degree sector circumferential angle, oblique guide plate and no suction. Results show that increasing the number of channels (sector angle) is helpful to improve the periodicity of sector cascade under the condition of subsonic flow, and the flow field with better periodicity can be obtained with inclined guide plate form and no suction scheme, and the number of measurable runner can be increased to 5.

Key words： compressor; sector cascade; periodicity; numerical simulation

参考文献

[1]陈绍文, 不同折转角压气机叶栅中应用弯曲叶片的试验与数值研究[D].哈尔滨工业大学, 2007.
[2]李丽丽, 潘若痴, 李涛, 孙鹏.风扇静叶扇形叶栅试验方法及其气动特性的数值研究[J].大连海事大学学报, 2014, 40(4):97-102
[3]姜正礼, 凌代军, 王晖.高压涡轮导向器扇形叶栅试验研究[J].燃气涡轮试验与研究, 2006, 19(1):17-20
[4]YU Q,LI QS,LI L. The experimental research on im-proving operating stability of a single stage transonic fan[C]． ASME Paper，2002．
[5]陈绍文, 陈浮, 张晓辉, 等.大转角正弯扩压叶栅流场性能试验与数值研究[J].推进技术, 2008, 29(3):349-354
[6]傅文广, 孙鹏, 李丽丽等.扇形叶栅试验中可调导叶的应用研究[J].热能动力工程, 2014, 29(2):127-132
[7]Hirsch C.Advanced methods for cascade testing[R].NASA STI/Recon Technical Report N, 1993, :-
[8]朱兰, 张剑等.高压涡轮导向器扇形叶栅试验及改进设计验证[J].燃气涡轮试验与研究, 2014, 27(8):19-24
[9]周逊, 王振峰, 王祥锋, 韩万金.冲角变化对涡轮静叶栅流场的影响[J].试验流体力学, 2009, 23(4):11-14
[10]刘建明, 王东, 马永峰,等. 低压涡轮导向叶片扇形叶栅试验及数值模拟[C],中国航空学会青年科技论坛. 2012.
[11]陶立权, 孙鹏, 杨坤等.高负荷风扇静叶气动特性的试验与数值研究[J].推进技术, 2015, 36(9):1331-1338
[12]滕礼志, 孙鹏, 等.导流板结构对扇形叶栅试验件周期性影响的模拟研究[J].热能动力工程, 2017, 32(6):44-51
[13]Povey T, Jones TV, Oldfield M L.On a Novel Annular Sector Cascade Technique[J].Journal of Turbomachinery, 2007, 129(1):175-183
[14]Wiers S H, and Fransson T H.Experimental investigation of the periodicity in a sector of an annular turbine cascade[C].15th Bi-Annular Symposium on Measuring Techniques in Transonic and Supersonic Flow in Cascades and Turbomachines, Firenze, 2000, :21-22
[15]Martin B?hle, Thomas Frey.Numerical and Experimental Investigations of the Three-Dimensional-Flow Structure of Tandem Cascades in the Sidewall Region[J].Journal of Fluids Engineering, 2014, 136(7):1-13
[16]罗金汉, 基于侧板抽吸的扇形叶栅气动设计研究[D].大连海事大学, 2017

Options

文章导航

模态框（Modal）标题

摘要

本文引用格式

Abstract

参考文献