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壁面粗糙度对轴流压气机气动性能的影响
【作者】 蔡柳溪 [1] 高松 [1] 肖俊峰 [1] 李园园 [1] 于飞龙 [1] 段静瑶 [1] 王顺森 [2]
【关键词】 轴流压气机 壁面粗糙度 性能退化 特性线
【摘要】以某典型压气机级为研究对象,利用三维数值模拟方法系统、定量地研究了壁面粗糙度变化对轴流压气机气动性能的影响,揭示了壁面粗糙导致压气机性能退化的内在机制.结果表明:壁面粗糙度增大会降低压气机总压比和等熵效率,且粗糙度越大,性能衰退越快;当壁面粗糙度超过90μm时,压气机的总压比和等熵效率分别下降2.58％和7.15％;近壁区气流的黏性耗散,分离区气流掺混、堵塞的增强,以及激波损失是导致压气机性能退化的主要原因;壁面粗糙度增大将使压气机特性线向流量减小的方向移动,近失速点的特性参数减小得更快,压气机的稳定工况范围有所增大,但通流能力大幅降低;当壁面粗糙度超过150 μm时,失速工况提前发生,压气机稳定工作范围迅速减小6.21％.
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