《多級壓氣機失速穩定性模型與先進擴穩方法研究》是依託北京航空航天大學，由孫大坤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多級壓氣機失速穩定性模型與先進擴穩方法研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：孫大坤
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
壓氣機流動穩定性問題嚴重製約了高推重比航空發動機的設計和使用，而現有理論大都針對單級壓氣機展開，由於理論模型不能包含充分的穩定性影響因素，而數值模擬受限於現有計算能力，均無法有效應對亟需解決的多級壓氣機穩定性問題。本項目擬建立包含失速先兆抑制型（Stall Precursor-Suppressed, SPS）機匣處理影響的多級壓氣機穩定性模型，圍繞失速起始預測、先進擴穩方法以及失穩/擴穩機理三個科學問題開展系統性研究工作。首先建立包含壓氣機幾何、氣動參數影響的多級壓氣機失速模型，考察關鍵參數對失速起始的影響；進而在模型中包含SPS機匣處理的作用，通過機匣處理不同安裝位置、不同結構形式來探討多級壓氣機擴穩設計方法；最後進行機理性實驗研究，考察SPS機匣處理擴穩效果及作用機理。希望藉此為我國自主設計研製的多級壓縮系統流動穩定性設計做出既有工程實用價值又有學術理論貢獻的探索工作。
結題摘要
旋轉失速是壓氣機氣動熱力學領域的一個重要問題，七十多年來一直備受關注，但由於其客觀複雜性，對其內在機理認識、失速起始點預測及擴穩控制等方面至今都沒能得到妥善解決。本項目建立了包含失速先兆抑制型（Stall Precursor-Suppressed, SPS）機匣處理影響的多級壓氣機穩定性模型，圍繞失速起始預測、先進擴穩方法以及失穩/擴穩機理三個科學問題開展了系統性的研究工作。首先建立了包含壓氣機幾何、氣動參數影響的多級壓氣機失速模型，能夠考察關鍵參數對失速起始的影響，能夠為設計人員開展氣動設計提供理論準則；其次在模型中包含了SPS機匣處理的作用，建立了帶有背腔的有限長機匣處理壁面邊界模型，能夠對其擴穩效果進行定量評估。通過對SPS機匣處理開展參數化研究，得出機匣處理參數設計的一般規律，實現了多級壓氣機擴穩而不降效率的目標；最後進行機理性實驗研究，考察了SPS機匣處理擴穩效果及作用機理。本項目按照任務書要求完成了預期目標，有助於為我國自主設計研製的多級壓縮系統流動穩定性設計做出既有工程實用價值又有學術理論貢獻的探索工作。
