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摘要
针对某型柴油机增压器压气机，基于整级全通道数值模拟和正交试验设计方法，研究了自循环机匣处理实现高亚声速压气机扩稳增效的潜力。结果表明：自循环机匣能够在提高设计点气动性能的前提下推迟失稳，但会牺牲堵塞流量。压气机的失稳和堵塞流量分别与叶片前缘及叶片扩压器中的堵塞程度相关。小流量侧自循环机匣通过抽吸叶轮叶顶附近低能流体，缓解堵塞，推迟失稳。但在大流量侧自循环机匣的喷射效应会增大扩压器进口攻角，加剧扩压器叶片流动分离，减小堵塞流量。抽吸效应与喷射效应强度均取决于抽吸槽的位置和宽度，压气机稳定性和堵塞流量与抽吸槽参数的变化基本呈负相关。自循环机匣对气动性能的影响包含两方面：在抽吸槽前，经回流槽流出的流体与主流的掺混及其产生的进口畸变将带来额外的效率和压比损失，适当减小回流槽角度可以降低该损失；在抽吸槽下游，得益于抽吸效应对叶顶流动状态的改善，压气机抽吸槽附近及下游高熵区减小，做功能力增强，气动损失大幅降低。在上述两方面共同影响下，压气机设计点气动性能最终得以提高。
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