基于跨声速入流非均匀特征的高效径流式扩压器设计方法研究

项目名称： 基于跨声速入流非均匀特征的高效径流式扩压器设计方法研究

项目编号： No.51206078

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 陈杰

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 在涡轴发动机等中小型航空发动机性能大幅提升的需求推动下，离心压气机级负荷急剧增大，从而使得扩压器不得不面临马赫数0.9以上的高速入流。同时，离心叶轮叶片根尖之间流动的大差异决定了扩压器入流的速度和攻角沿展向表现出强烈的非均匀性。临近声速且强烈非均匀的入流使扩压器性能显著降低，制约了新一代中小型航空发动机离心压气机高效率目标的实现。本项目拟通过数值模拟和实验相结合的方法研究高速入流、展向速度非均匀以及展向攻角非均匀三个因素在扩压器内对流动特征的影响及引发的新流动特征，并探索适应这种入流条件的复合掠/扭扩压器叶片设计方案。为验证取得研究成果及建立其应用基础，本项目还将综合所得适应展向非均匀临近声速入流的掠/扭叶片设计方案以及喉道后扩压通道的保形设计思想，从而建立性能高、结构紧凑的跨声速保形通道式扩压器设计方法。

中文关键词： 离心压气机；掠/扭三维扩压器；非均匀入流；流动机理；设计方法

英文摘要： For demand of improving the turboshaft engine and other medium and small aviation engine performance, centrifugal compressor load increases rapidly, which makes the diffuser must face the high speed flow with Maher number more than 0.9. At the same time,

英文关键词： Centrifugal compressor；swept/twisted three-dimensional vaned diffuser；non-uniform inflow；flow mechanism；design method