叶根负荷对低速压气机失稳过程影响实验研究

摘要：

基于在一台单级低速轴流压气机上发现的增大叶尖负荷可以使其失稳先兆由模态波变为突尖波的现象,一种假设认为失速先兆的类型与压气机径向负荷分布有着密切的联系.对此,设计了一系列实验来验证叶根负荷大小对压气机失速先兆类型及其失稳发展过程的影响.通过在压气机进口安装特殊设计的叶根畸变屏,可以实现压气机工作在不同的径向负荷分布.均匀来流条件下压气机最终的失速是由模态波引起,在此基础上加装叶根畸变屏增大叶根负荷,压气机仍发生模态波型失速,但经过仔细分析数据后发现,由线性增长的模态波转化为最终大幅值旋转失速团的时间间隔却相较增大.在这段过程中,转子进口壁面压力信号显示叶尖区域不存在完整的周向传播扰动.与此同时,叶根处先兆信号幅值相较变大.进一步加大叶根负荷,叶根区域失速先兆的压力脉动变得更加剧烈,使得气流沿叶片径向的流动和掺混加剧,从而进一步延迟了先兆诱发失速团出现的时间.综上,通过研究表明:增大叶根负荷,压气机失稳过程发生改变,失速先兆诱发旋转失速团出现的时间延长;在叶根区域,失速先兆脉动信号随着叶根负荷的增大而愈发强烈;径向负荷分布是影响压气机失稳过程发生变化的重要因素.

关键词：叶根负荷、失稳过程、转化时间、低速压气机

所属期刊栏目：38

分类号：V435.12(推进系统（发动机、推进器）)

资助基金：国家自然科学基金51636001

在线出版日期：2017-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2374-2380