基于曲率诱导“伪激波”的高负荷吸附式压气机叶片设计

为了充分发挥吸附式压气机叶片的潜力，基于“曲率诱导‘伪激波’”理念的吸附式压气机叶片设计方法，设计了三种高负荷吸附式叶片；采用数值模拟方法探究了不同设计策略下叶片抽吸前、后的流动机理和抽吸对流动分离的控制机制；针对曲率诱导“伪激波”理念的吸附式叶片Blade-M （“伪激波”位于53.1%轴向弦长处）开展了端壁/吸力面组合抽吸的研究。结果表明：曲率诱导“伪激波”可有效适应抽吸承担逆压梯度的本质特性，设计的三种吸附式叶片扩散因子高达0.73；采用吸力面单独抽吸可有效消除叶片Blade-M和Blade-L （“伪激波”位于34.8%轴向弦长处）的尾缘分离，损失系数分别降低 66.7% 和 71.8%，但吸力面抽吸无法有效控制高负荷叶栅的角区分离；采用端壁/吸力面组合抽吸后，Blade-M叶栅通道内的尾缘分离和角区分离均被有效控制，在6.6%的抽吸系数下损失系数降低了87.3%；在大攻角条件下，基于曲率诱导“伪激波”的吸附式叶片依然可保持无分离的特性，显示了该种叶片对变工况抽吸的适应能力，为发展高稳定裕度、高负荷吸附式压气机提供了科学依据。