开式风洞超声速压气机流场起动的数值研究

• 作者: 张天龙 王旭 林田琦 许向沈 穆文鹏 中国航发沈阳发动机研究所叶轮机试验研究室
• 来源期刊: 航空工程进展
• 学科: 航空航天
• 关键词: 开式风洞 超声速 流场起动 压气机 叶栅流场
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 所属期刊栏目: “ 第六届中国航空科学技术大会 ”专栏
• 页码范围: 168-172
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2024.01.19

摘要

在开式风洞超声速平面叶栅试验中，从试验启动到叶栅建立超声速流动状态的过程，即超声速流场起动问题，已成为公认的难题。为建立可行的开式风洞超声速流场起动方法，奠定开式超声速风洞的使用基础，基于某超声速风洞，以超声速压气机平面叶栅为研究对象，开展三维数值仿真研究；分析试验条件下超声速流场起动失败的原因，制定三种流场起动方案。结果表明：起动失败的原因为叶栅前缘形成了一道强正激波；仅提高风洞进口总压无法建立叶栅超声速流动状态；仅增大下壁溢流缝宽度可起动超声速叶栅流场，但有效叶栅流道数量减少，壁面附面层增厚；保持上、下壁溢流缝宽度在1倍栅距以上，在栅前上、下壁设置超声速墙并进行抽吸，可有效起动超声速流场，相邻流道出口马赫数最大波动0.01，出口气流角最大波动0.09°，周期性满足试验需求。