Архив номеров

Настоящая работа посвящена постоянному совершенствованию газотурбинных двигателей, нацеленному на увеличение отношения тяги двигателя к весу, что приводит к экстремально нагруженным ступеням компрессора. Устойчивость сильно нагруженных компрессоров связана с низкоэнергетическим течением при утечке газа через зазор между краями лопаток и корпусом, в результате чего происходит запирание потока и возникают термодинамические потери. Это приводит к нарастанию неблагоприятных эффектов в трансзвуковых компрессорах с осевым потоком из-за взаимодействия между ударной волной и течением при утечке через радиальный зазор между лопатками и корпусом. Цель настоящей работы состоит в детальном исследовании поля течения в области течения через радиальный зазор между лопатками и корпусом и его сильного воздействия на аэродинамические характеристики и диапазон устойчивости, а также запас устойчивости современных трансзвуковых компрессоров малого удлинения с осевым потоком при использовании математического и численного моделирования с помощью пакета ANSYS CFX. Детали поля течения в роторе компрессора были численно промоделированы и исследованы при нулевом радиальном зазоре, а также больше и меньше расчетного радиального зазора с целью получения характеристик компрессора при соответствующем радиальном зазоре. Разработана математическая модель, нацеленная на предсказание поведения ротора компрессора при условиях запирании потока, максимальной эффективности работы компрессора, и вблизи точки срыва потока (помпажа) и соответствующего падения массового расхода при разных радиальных зазорах между лопатками и корпусом. Кроме того, результаты, полученные при помощи математической модели, сравниваются с результатами компьютерного моделирования. Оценена разница между предсказаниями математической модели и результатами численного решения и сделаны соответствующие выводы.