• CN：11-2187/TH
  • ISSN：0577-6686
机械工程学报

机械工程学报 ›› 2016, Vol. 52 ›› Issue (20): 137-143.doi: 10.3901/JME.2016.20.137

• 可再生能源与工程热物理 • 上一篇    下一篇

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叶根倒角对跨音轴流压气机气动性能的影响*

高丽敏1,2, 蔡宇桐1,2, 李萍1,2, 李瑞宇1,2   

  1. 1. 西北工业大学动力与能源学院 西安 710072；
    2. 先进航空发动机协同创新中心 北京 100191
  • 出版日期:2016-10-20 发布日期:2016-10-20
  • 作者简介:

    高丽敏(通信作者)，女，1973年出生，博士，教授，博士研究生导师。主要研究方向叶轮机械气体动力学。

    E-mail：gaolm@nwpu.edu.cn

  • 基金资助:
    * 国家自然科学基金资助项目(51236006，51476132); 20151102收到初稿，20160703收到修改稿;

Influence of Blade-root Fillet on Transonic Rotor Performance

GAO Limin1,2, CAI Yutong1,2, LI Ping1,2, LI Ruiyu1,2   

  1. 1. School of Power and Energy， Northwestern Polytechnic University， Xi’an 710072
    , 2. Collaborative Innovation Center of Advanced Aero-Engine， Beijing 100191
  • Online:2016-10-20 Published:2016-10-20

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摘要：

为了获得叶根倒角对跨音轴流压气机气动特性影响规律，研究充分考虑了加工工艺及气动影响两方面，用倒角半径及最小角度两个参数确定倒角几何。研究基于Rotor37分析倒角参数对叶片几何的影响，并从整体性能及内部流场细节两方面对转子气动特性变化进行详细分析，获得了倒角参数变化对气动性能的影响规律。研究结果表明，相对于最小角度，倒角半径是影响转子性能的主要因素;倒角的存在不仅使得叶片根部马蹄涡的分布发生改变，且影响了出口通道涡的强度和尺度。此外倒角存在改变了叶根处的压力分布，使得前缘来流附面层有所增厚，导致根部的做功能力及转子性能下降。

关键词: 刀具干涉, 数值模拟, 叶根倒角, 最小角度, Rotor37

Abstract:

Considering the influence of manufacturing and aerodynamic performance, the fillet is defined using dual-parameters (radius and minimum angle) and the research has been done to get the influence of fillet on transonic rotor performance based on Rotor37.The research firstly analysis the influence of fillet parameters on blade geometry and then shows the influence of different fillet parameters on aerodynamic performance by comparing the differences in overall performance and intern flow field. The effect rules of fillet parameters on aerodynamic performance shows the fillet radius is the main factor in terms of rotor performance compared to minimum angle. The fillet changes the distribution of horseshoe vortex near root of blade and the scale and strength of outlet passage vortex is altered. Besides, the fillet changes the distribution of pressure near root of blade and thickened the boundary layer near the leading edge, resulting in the degradation of rotor performance and capacity of work.

Key words: blade-root fillet, cutter interference, minimum angle, numerical simulation, Rotor37

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