旋轉條件下小孔流量系數試驗研究與數值分析.pdf

1、孔結構作為航空發(fā)動機空氣系統(tǒng)中重要的節(jié)流元件，對空氣系統(tǒng)的流量控制十分重要，因此被廣泛應用于渦輪盤、鼓筒、軸等旋轉結構上。本文以航空發(fā)動機空氣系統(tǒng)為研究對象，采用試驗和數值分析的方法研究了孔長徑比、傾角和倒角等幾何參數以及壓比等流動參數對旋轉小孔流量系數的影響規(guī)律，以期為空氣系統(tǒng)孔結構的設計提供技術支撐。
　　首先，設計了旋轉小孔流量系數試驗裝置。針對以往旋轉小孔流量系數試驗研究中泄漏量未測量的問題，改進了試驗裝置中篦齒封嚴件和旋

2、轉部件結構，保證試驗過程中的篦齒封嚴間隙不變，即相同工況下的篦齒封嚴泄漏空氣量的不變；建立了旋轉小孔流量系數測量方法，通過保持篦齒封嚴間隙不變，準確測量篦齒泄漏量，從而提高了旋轉小孔流量系數的測量誤差。
　　在建立的旋轉小孔試驗裝置上研究了不同幾何參數(孔長徑比、傾角、倒角等)和流動參數(壓比)對旋轉小孔流量系數的影響，并輔以數值模擬的方法揭示了上述影響機制。在本文研究參數范圍內，得到如下重要結論：相同旋轉數下，壓比對小孔流量系數

3、幾乎沒有影響；對于軸向小孔，流量系數隨著長徑比的增大而增加，并隨著長徑比的增大小孔流量系數的增幅減小，當小孔長徑比增大到一定程度之后，小孔流量系數基本保持不變，且流量系數不變時所對應的長徑比隨著旋轉數的增加而增加，對于徑向小孔，同一旋轉數下，當長徑比l/d≤0.85時，長徑比對小孔流量系數基本沒有影響，當長徑比l/d>0.85時，小孔流量系數隨著長徑比的增加而略微增加；軸向小孔流量系數隨著孔傾角的增加而降低，且旋轉數越大，流量系數的降幅