摘要

针对航空发动机吸雨对压气机运行稳定性的负面影响,以单级轴流压气机为研究对象,基于欧拉-拉格朗日两相流方法研究了吸雨前后压气机失稳演化过程及差异性,揭示了吸雨对压气机失稳机制的影响。结果表明,对于本文所选压气机,其在干、湿工况下的失稳均是由转子附面层分离产生的径向窜流堆积在叶顶,并形成正反馈不断加速叶顶区域低速区的发展和融合,最终在动静叶通道形成大范围堵塞区而导致的。吸雨后动静叶吸力面侧流动分离现象加剧,压气机通道内会过早地出现大尺度分离涡和回流涡,促使压气机失稳过程以更快的速度发展,在1.5T,2T,3T和4T时刻(T为转子转动周期),动叶出口阻塞程度较干工况加深了86.25%,98.27%,11.22%和3.07%,而静叶出口阻塞程度较干工况加深了99.74%,80.79%,23.06%和0.27%。通过比较干湿工况失稳过程的差异性可知,吸雨不会从根本上改变压气机的压缩失稳机制,仅影响其失稳过程发展速度。

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