封严涂层脱落对高压压气机性能影响的数值模拟

• 作者: 刘志远 刘诺浩 吴滨 张俊红 戴胡伟 林杰威 袁一
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 高压压气机 封严涂层 数值模拟 叶尖泄漏流 涡破碎
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 207-214,221
• 页数: 9页
• 分类号: V231.3
• 字数: 5212字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.07.026

摘要

目的 研究封严涂层脱落对高压压气机转子工作稳定性、流场结构的影响.方法 以某型航空发动机高压压气机末端第12级转子作为研究对象,生成单通道网格,选择Spalart-Allmaras一方程湍流模型,采用数值模拟的方法研究了起飞工况、不同脱落厚度下的叶栅通道内的流动特性.结果 随着封严涂层脱落,高压压气机效率和总压比均降低,失速裕度呈指数型下降;脱落厚度为4τ 时,工作流量下压气机达到近失速边界.工作流量下,随着封严涂层脱落,叶尖泄漏涡与来流交界面、二次泄漏流进入泄漏涡的位置前移,出现后返流和在叶尖前部反复泄漏的流线;脱落厚度≥3τ 后,叶尖通道后部泄漏涡涡核剧烈膨胀,出现显著的低速团.非定常数值模拟中,脱落厚度为4τ 时,叶尖泄漏流呈现出显著的周期性和自诱导非定常性,并存在瞬时涡破碎现象.结论 封严涂层的脱落会大幅度降低高压压气机的工作稳定性,其主要影响因素为叶尖泄漏涡、二次泄漏流与主流相互作用形成的复杂流动及低速团,并具体表现为叶尖通道流场的非定常性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张俊红	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	130	981	18.0	24.0
5	吴滨	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	2	0	0.0	0.0
6	戴胡伟	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	9	9	2.0	2.0
7	袁一	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	3	0	0.0	0.0
8	刘志远	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	4	1	1.0	1.0
9	刘诺浩	天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室	1	0	0.0	0.0