热能动力工程

作者：黄伟亮，张 健，张 敏，杜 娟

单位：江苏大学 流体机械工程技术研究中心，江苏 镇江212013,,中国科学院工程热物理研究所数字孪生研究中心，北京 100190,,中国科学院工程热物理研究所数字孪生研究中心，北京 100190,,中国科学院工程热物理研究所数字孪生研究中心，北京 100190,

关键词：康达喷气;高负荷压气机;流动分离;拓扑优化;叶栅试验

基金：国家自然科学基金（52206061）;国家重大科技专项（2017Ⅱ00040017，J2019Ⅱ00170038）；航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目（P2022AⅡ002001）

为了减小从康达喷气叶栅内部流出的喷气方向与叶栅主流方向的偏差，进一步提升康达喷气对流动分离的抑制效果，本文基于流体拓扑优化技术及布置导流肋的方法对康达喷气叶片原始喷气内腔结构进行优化设计。采用数值计算和高速风洞试验评估优化的喷气内腔结构对康达喷气叶栅气动性能的改善效果。结果表明：优化设计的带肋喷气内腔结构可以减小康达喷气与主流掺混的偏差角，叶片吸力面尾缘的流动分离区域进一步减小；在来流Ma为0.5、攻角为0°、1.25%喷气量下，采用带肋喷气内腔的康达喷气叶栅总压损失系数较采用原始喷气内腔结构降低了7.15%；采用带肋喷气内腔结构能够使叶栅在不同工况条件下的总压损失小于原始内腔结构，且在最佳喷气量下获得最小的总压损失系数。

来源：2024年第4期

《热能动力工程》期刊编辑部

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