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摘要
实验与数值模拟同时表明,相比于常规叶片,前掠叶片在高流量工况区域有着更高的效率,然而在低流量工况下,叶片的前掠会使流动不稳定区域提前。本文通过分析表面极限流线构成的二维Jacobian矩阵,得到不同奇点形成规律与配合方式。采用拓扑分析预测轮毂与前掠叶片上奇点的分布,得到较为准确的流场信息,准确找到隐藏在叶片尾缘处的螺旋结点,并得到了前掠叶片在低流量工况下效率降低的原因。对于前掠叶片,流动分离主要出现在角区与叶顶处,并伴随着明显的压力波动,形成的脱落涡会破碎并扩散到主流中。随着流量的降低,脱落涡形成的位置将逐渐前移,湮灭速度逐渐减慢。
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