热能动力工程

作者：蒋会明，潘鸿海，闫 寒，袁 静

单位：上海理工大学 机械工程学院，上海 200093,,上海理工大学 机械工程学院，上海 200093,,上海宇航系统工程研究所，上海 201109,,上海理工大学 机械工程学院，上海 200093,

关键词：跨声速轴流压气机;谱本征正交分解（SPOD）;叶顶间隙泄漏涡;非定常流动;模态分析

基金：国家自然科学基金（52005335，11902192，51975377）

为了研究叶顶区域非定常流动特性，对跨声速轴流压气机转子NASA Rotor37在多工况下进行了三维非定常数值模拟，采用谱本征正交分解（Spectral Proper Orthogonal Decomposition，SPOD）方法从叶顶区域流场中提取出时空耦合的单频相干结构进行分析。研究结果表明：相比于常规分析方法，SPOD方法能够高效地从非定常流场中识别出流动特征，有助于揭示叶顶区域流动规律；在“小流量”工况下叶顶区域流动呈现出强的非定常性，且随着质量流率的减小叶顶区域非定常流动增强、波动范围增加、波动频率呈现出“阶跃式”下降；造成叶顶区域流场非定常周期性波动的主要原因是叶顶间隙泄漏涡破碎区的扰动以及叶顶间隙泄漏涡破碎后与主流相互作用所形成的叶尖二次涡的波动。

来源：2023年第8期

《热能动力工程》期刊编辑部

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