压气机内部流动失稳先兆的演化过程及其在发展形成过程中呈现的非定常特征尚未形成统一认识,在理论模型建立、先兆在线捕捉、控制途径实现方面仍存在一些需进一步诠释的内容,尤其是目前的扩稳措施大多数是建立在经验判断的基础上,缺乏理论指导,因此,针对轴流压气机内部流动失稳成因机制和拓宽失速裕度的实现途径,按照流场非定常信息获取-理论模型建立-控制策略构造-控制途径实现的步骤布置研究内容,取得四项主要成果如下(1)结合实验研究和数值模拟澄清了压气机叶顶泄漏流非定常波动机制及前失速先兆发展演化过程;(2)发展了包含真实复杂叶片造型因素在内的风扇/压气机失速起始预测模型,该模型能够为压气机设计提供稳定性预测的依据;(3)澄清了叶顶微喷气与泄漏流的作用机制,研制了基于前失速先兆信号检测的压气机叶顶微喷气DSP非定常控制技术,并探讨了具有工程实现价值的自引气结构喷气的扩稳效果;(4)提出了基于波涡相互作用改变动力系统阻抗边界条件的控制策略,发展了非定常机匣处理理论设计方法,实验验证至少获得8%的扩稳效果,证实了方法的可行性;通气偏流实验表明波涡相互作用能吸收低频扰动能量,新型机匣处理具更显著的扩稳效果。
英文主题词Fan/Compressor; Unsteady Flow; Stall inception; Flow of Tip Clearance; Flow Control