热能动力工程

作者：李润泽，王 琦，徐 宁，姜 斌

单位：哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,,中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,

关键词：凹凸前缘;旋涡结构;压气机叶栅;气动性能;流动控制

基金：国家自然科学基金区域创新发展联合基金（U20A20298）；国家科技重大专项（2017-II-0006-0019，2017-I-0009-0010）

为改善压气机叶栅内的分离流动、优化气动性能，以仿生凹凸前缘叶栅为研究对象，基于数值方法分析吸力面特殊流动形成的原因，研究零攻角工况下凹凸前缘叶栅的流动特性，并基于涡系变化和附面层结构的分析，总结了凹凸前缘叶栅的流动控制机理。研究结果表明：由于前缘压力梯度作用使凹凸前缘叶栅形成了特殊的流向涡对，在下游向两侧发展形成特殊的三维分离结构，挤压局部流管收缩，提高了流动附着性并重组附面层结构，降低了角区分离范围且避免了大尺度集中脱落涡的形成，改善了下游流动。探索了凹凸前缘叶栅的典型旋涡模型，并基于对流动控制机理的理解，给出若干优化方案，得到叶栅气动性能提升，其中WFB-2-9叶栅相比原始叶栅总压损失系数降低了10.47%。

来源：2021年第9期

《热能动力工程》期刊编辑部

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