热科学与技术

作者：王巍,何武亮,孙伟文,贺天存,王柏贺

单位：大连理工大学能源与动力学院,大连理工大学能源与动力学院,大连理工大学能源与动力学院,大连理工大学能源与动力学院,中国航空发动机集团有限公司沈阳发动机研究所

关键词：轴流压气机,叶顶泄漏流,叶顶泄漏涡,激波,无量纲螺旋度,

基金：国家基础研究

为了研究叶顶间隙变化对多级轴流压气机性能的影响规律，以NASA设计的五级核心轴流压气机74A的前3.5级压气机为研究对象，基于S-A湍流模型，采用三维定常求解方法，研究高转速（跨音速）与低转速（亚音速）下多级轴流压气机叶顶间隙变化对间隙流动影响,揭示间隙流动影响压气机特性的机理。结果表明：叶顶间隙增大使叶顶泄漏流与主流的相互干涉作用增大，同时跨声速存在激波使无量纲螺旋度变化程度加剧，表明泄漏涡破碎程度加剧，且熵增区域与效率相关，而低能区域与压比相关。叶顶间隙每增大17%时，高转速与低转速最大效率分别下降约为0.155%与0.170%，对应总压比下降0.023%与0.086%。压气机最高效率及对应总压比与叶顶间隙变化呈线性关系，该研究成果为多级轴流压气机一维性能提供准确预测。

来源：2025年第2期

《热科学与技术》期刊编辑部

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