关于压气机喘振判据可应用性的数字实验

在理论上可以用压气机喘振判据(B冬数)来判断当压气机工作点移到失速边界时,压缩系统响应的形式——喘振或旋转失速、但在实践中,由于压气机特性曲线的形状不同,压缩系统的几何参数不同,以及压气机对非定常流的动态响应时间常数不同,使得用B参数成为一个非常复杂的问题、本文通过较多的数字实验表明,在实际问题中,应用临界B值作为喘振/旋转失速的判据,在一定范围内是可行的,但对所有压气机在各种不同场合下都适用的通用的临界B值是不可能存在的、文中并提出了为准确应用B参数所应进一步进行的理论工作和实验工作。     

关于压气机喘振判据可应用性的数值实验

 当压缩系统的工作点到达不稳定边界时,会产生旋转失速。但究竟在系统中仅仅是旋转失速或是进一步引起喘振,这在理论上和实际问题中都是值得研究的课题。Greitzer建立了一个非线性模型,以描述压缩系统的气动力学,从而提出了判别压缩系统喘振/旋转失速的一个无因次参数,叫B参数,（其中U为叶片的圆周线速度,a为音速,V_p为气压室容积,A_c和L_c为压气机的当量面积和当量长度）。当系统的B值大于某一临界B值(B_cr)时,系统会发生喘振;否则系统仅产生旋转失速。     

转子后总压旋态误差的研究

总压测量时,测点气流的真实总压是p~*(不考虑探针的干扰),而探针感受到的压力是p_(?)转子后旋态使气流方向有大幅度变化(如图1,在近场尾迹中可达40°),因此一般p_(?)不一定与真实压力恒等,测试系统最后得到指示压力P_(?)工程上一般要求总压的质量平均值p_m~*,而在指示端得到的是指示压力的时间平均值芦p_(H(?)),故旋态误差为     

用X热线探针测量二元非定常流速度的方法

为同时测得气流速度V(t)的大小和方向,一般就需要二条互成一定角度(2α)的热线。这时气流方向通常与热线不垂直。这时输出电压(E)与气流有效冷却速度(Ve)的关系为: E~2=A BV_e~(0.5) (1)并且Ve=Vf(θ),f(θ)为将气流速度V转换成有效冷却速度V_e的偏航角θ影响修正函数。 由于f(θ)cosθ,因而引入文献的修正     

地面涡尾涡结构的实验研究

本文对燃气发动机地面涡尾涡的结构进行了详细的实验研究。用五孔探针详细地测量了沿两个回路的气流速度向量,从而得到了环量和涡心的位置。由环量的数值及发动机外表面流场的情况推断尾涡系具有片状结构,但大部分涡度则集中在尾涡涡核附近。这样不仅用定量的方法证明了地面涡——尾涡体系的存在,并且首次揭示了尾涡系具有片状结构,为这一新的流动现象提出了流动模型。     

动叶尾迹对静子非定常气动性能影响的研究

本文利用南京航空航天大学单级低速轴流压气机试验器,对动叶尾迹对静子非定常气动性能的影响开展了系统的实验研究。通过静叶表面动态压力分布的测量,获得了在不同的动—静叶排轴向间距、不同的工作转速和不同的工作流量下,动叶尾迹对静子非定常气动性能影响的大量基础实验数据     

下游畸变对压气机性能影响的预测

高技术航空发动机因结构紧凑、气动耦合密切而面临着下游畸变问题 ,影响压气机的性能 ,因而有必要研究下游畸变对压气机特性和喘振裕度的影响。本文提供了一种预测轴流压气机出口流场畸变对其特性和喘振裕度影响的方法 ,并具体分析了下游周向总压畸变对某单级轴流压气机特性和喘振裕度的影响。结果表明临界失速的流量系数损失和压比损失均与畸变系数呈线性变化关系 ,间距对其也有较强烈的影响     

进气道尾涡的实验研究

本文对进气道的尾涡进行了定量的实验研究。试验在美国麻省理工学院莱特兄弟风洞中进行。进气道气流速度与风速之比为22。用五孔探针详细地测量了沿两个矩形回路的气流速度向量以获得速度环量。所得的结果表明沿回路的角度分布与速度分布是合理的。并由此得到了环量(为1.39米~2/秒)和涡心的位置。由两回路的大小以及[3]中的压力分布推断尾涡系具有片状结构,但大部份涡度则集中在尾涡涡核附近。这样就直接地确切地证明了进口涡-尾涡体系的存在,并为定量地证明进口涡尾涡系形成的机理提供了有力的依据。     

下游畸变沿轴流压气机传递的研究

 工作于航空发动机中的轴流压气机必然会受到下游畸变的影响,其特性因而有所变化。虽然文献[1]研究了压气机后装上扩压器使失速点提前从而减少了喘振裕度;文献[2]对小扰动情况研究过下游不均匀时流场的计算方法;文献[3]于1987年3月报导了低速风扇后支板对风扇通道动态压力响应的实验研究;但他们均未对可压缩、大扰动下游畸变的传递作过研究。因此研究其预测方法,影响因素及其影响规律是十分必要的。     

用失速参数获取压气机轴对称流特性的研究

本文提出了以旋转失速参数来获取轴流式压气机轴对称流特性的新方法。此法在原理上与用喘振参数的K·G法不同,但更易使用,并且应用范围更广。