论文摘要：多级轴流压气机进口级设计技术研究

多级压气机进口级有相对较高的叶尖切线速度和增压比，并且在不同转速下，会工作在跨音和亚音的两种工作状态，其设计技术是压气机设计的关键之一。本文以某九级压气机为基础，利用三维数值模拟技术，对进口级的设计特点和设计规律进行了研究。本文首先对原型九级压气机进行了详细的三维数值模拟，并通过与E3多级压气机进口级进行对比，分析了原型多级压气机进口级的几何和气动设计特点，即：压气机进口级在高低转速的流量系数和负荷系数变化范围大；转子尖部需要同时满足在超音和亚音条件下工作的要求；进口可调叶片工作在大折转角时容易出现分离，使进口级的性能明显降低。研究了稠度和设计攻角对进口可调叶片常用工作转速性能的影响，认为稠度对其气流折转能力和总压损失的影响不是线性的，稠度达到一定水平后再继续增加就不会对进口可调叶片的气流折转能力产生明显影响，反而会增加损失；设计攻角的选择会改变进口可调叶片的低损失范围，合理的选择设计攻角能明显提高进口级非设计转速的性能。在原型多级压气机进口级的基础上，研究了不同预旋分布和负荷系数在高、低转速对进口级性能所产生的影响。结果表明：在高转速条件下，增加进口预旋能提高效率和堵点流量，但预旋过大会降低增压能力，而负荷系数的增加能提高增压能力，基本不改变效率；在低转速条件下，增加预旋反而会降低增压能力和堵点流量，负荷系数增加会使最高效率点的效率下降，并且当负荷系数达到一定程度后，转子的增压能力不再提高。

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