会议专题

等离子体气动激励抑制压气机叶栅吸力面流动分离的研究

  为揭示高负荷压气机叶栅吸力面流动分离的产生机理和等离子体气动激励的作用机制,开展吸力面附面层等离子体流动控制的实验和仿真研究,主要对栅后压力分布、轴向速度和横截面流线分布以及二次流拓扑结构进行了对比分析。结果表明:等离子体气动激励抑制吸力面流动分离的作用效果随激励电压的增大而显著提高,激励位置和激励方式的选择很关键,在分离起始点前施加激励,变定常激励为非定常激励,可以提高激励效果。总压损失分布规律为由中间叶高处迅速展向发展,并集中在叶片尾缘的吸力面一侧。随着攻角的增大,栅后总压损失的分布范围和强度明显增加,总压损失系数最大值达到0.45以上。吸力面流向激励可以降低中间叶高处的总压损失,但对角区流动作用很小,总压损失相对减小量最大为13.2%。等离子体气动激励消除了吸力面一侧的奇点,并降低了涡系的尺度和强度,改变了二次流拓扑结构。通道涡由端壁发展而来,栅后与集中脱落涡相互作用,并演化为一个大尺度的涡系,其旋转方向与通道涡相反。角涡是一个独立的涡系,其强度和尺度几乎不受等离子体气动激励的影响。

等离子体气动激励 二次流 拓扑结构 非定常激励 奇点 航空发动机

赵小虎 李应红 吴云

空军工程大学,等离子体动力学重点实验室,西安710038

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中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会

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2011-08-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)