轴流压气机特性预测!
李立君"黄杰"唐狄毅"宋文艳"王晓锋
#西北工业大学航空动力与热能工程系"陕西西安$%&&$’(
摘要)对某一预测压气机性能的算法进行了分析研究*该算法是基于’&多台压气机数据综合分析得出的一系列半经验公式和修正系数"并结合压气机几何参数来预测压气机性能*在对原算法进行深入分析的基础上"对分解单级特性的算法提出了改进方案*为验证改进方案的可行性和适用性"对’台多级轴流压气机性能进行了计算*结果表明"分解单级特性的改进方案是可行的*
关键词)多级轴流压气机"性能预测"单级特性
中图分类号)+’,-.%%文献标识码)/文章编号)%&&&0’$-1#’&&,(&%0&&$%0&,
利用计算机技术对压气机性能进行模拟计算已成为当今压气机设计研究的关键环节*目前常用方法有级叠加法和基元级法2%3*这些方法最突出的问题是在压气机特性计算中不能准确预测等转速线的位置"另外"现在设计的压气机设计参数偏高"叶型先进"其性能参数往往落在过去统计得到的算例数据外面"使各种修正模型如攻角4落后角等模型都不能满足需要2’3*本文在消化分析原程序的基础上整理成完整地能准确预测压气机特性的计算方法*经改进还能用它计算出各单级特性"为发动机稳定性评估解决了关键技术*本方法所用的经验公式和修正系数是综合大量实验数据得出的"能准确预测特性曲线上各特征点的参数"因而能得到各条等转速线的正确位置*另一特点是适应性广"能涵盖不同翼型和不同几何结构*
5算法介绍
本算法优于一般的级叠加法"因它不是简单的完全按平均半径来计算"而是沿叶高进行修正"同时对叶型各特征参数也进行修正"从而可准确计算叶栅喉部参数*它基于大量试验数据资料"采用级综合特性的统计关系式来确定非设计状态的级参数*方法的原理如图%所示"整条特性线分为6段*求解级特性时"首先确定最佳点参数"然后按所得最佳参数和级综合特性的统计关系和经验公式计算级参数"最后确定分离点4临界点和最大流量点"由此可确定一条特性线的基本形状*特性线非垂直段上点的计算则根据它偏离最佳点的程度对其进行修正7计算垂直段上点时将总压恢复系数作为循环控制量
*
图%级综合特性
算法中用到的主要理论公式有
质量流量
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级效率
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级等熵压缩功
’&&,年’月第’%卷第%期
西北工业大学学报
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作者简介)李立君#%i j6B("女"西北工业大学博士生"主要从事转子发动机的研究*万方数据