大转折角回流器流动特征和设计方法研究
随着航空动力的逐代发展，离心压气机功重比日渐提高，对压气机单位重量承担气动负荷的要求不断提升，多级离心压气机的运用越加广泛。回流器是多级离心压气机的重要部件，正确认识回流器内的流动特征对提高压气机整级性能具有重要意义。 本研究主要内容包括：⑴采用Delphi软件完成了回流器造型设计程序的编写。该造型程序首先设计子午流道，再利用中弧线和叶片厚度相结合的方法生成叶片。⑵研究了回流器内流动特征及子午流道构型方案对其的影响。U型弯道出口气流角在盘侧近壁区出现极大值。回流叶片通道内的二次流旋涡导致叶片出口气流角的非均匀分布。气流流过L型弯道后气流角分布更加不均匀。U型弯道轮毂型线曲率半径过小会造成流动分离，增加流动损失。扩大回流叶片段出口面积，能降低流速减小流动损失，但扩大太多会造成流动分离，反而增加损失。L型弯道轮毂型线转弯过快，会增加流动损失，增强回流器出口气流角分布的非均匀。⑶研究了攻角、叶片转折角、叶片数、载荷分布形式及叶片厚度等参数对回流器性能及流动特征的影响规律。回流叶片0°攻角入流时流动损失最小，增大攻角则流动损失增大。小范围的正攻角能增强气流转折，改善出口气流角分布。叶片转折角太小，则摩擦损失较高，但出口气流角分布较好；叶片转折角太大，则产生流动分离。叶片数过小和过大都会造成流动分离。叶片数适当增加，能改善出口气流角分布。均匀加载叶型回流器的流动损失最小，而前加载叶型对气流转折的改善最有利。当载荷越集中到叶片前缘，气流转折越加改善。叶片增厚会增加流动损失，却能抑制二次流的发展，增强出口气流角分布的均匀性。
航空发动机;离心压气机;回流器设计;气体动力学
南京航空航天大学
硕士
航空宇航推进理论与工程
李传鹏
2014
中文
V228.72;V231.3
77
2016-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）