跨音速压气机非设计点性能预测 被引量：4

1

作者 胡江峰 欧阳华 +1 位作者 竺晓程 杜朝辉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1342-1346,1351,共6页

基于二维流线曲率法数学模型,参考公开发表的研究成果,拓展了一种适应于跨声速压气机的损失和落后角模型,并考虑3D和雷诺数的修正,对轴流跨音速压气机转子NASA Rotor37进行了数值计算,得到了设计点与非设计点的特性曲线,并与实验数据进... 基于二维流线曲率法数学模型,参考公开发表的研究成果,拓展了一种适应于跨声速压气机的损失和落后角模型,并考虑3D和雷诺数的修正,对轴流跨音速压气机转子NASA Rotor37进行了数值计算,得到了设计点与非设计点的特性曲线,并与实验数据进行了对比和分析.结果表明,该方法能较好地预测轴流压气机特性和参数分布,可为压气机的设计和优化提供参考. 展开更多

关键词 跨音速压气机 流线曲率法 损失和落后角模型 非设计点

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跨音速压气机中的涡结构与失速机理分析 被引量：5

2

作者 黄旭东 陈海昕 符松 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2007年第B12期75-79,共5页

将一种新的涡识别方法应用于压气机流场的分析。该方法采用应变率张量和旋转张量的第四不变量，具有在识别流场中涡的存在的同时，分析该处涡处于拉仲（生成）或松弛（溃灭）状态的能力。通过将该方法与传统的动压头和流线、速度矢量等... 将一种新的涡识别方法应用于压气机流场的分析。该方法采用应变率张量和旋转张量的第四不变量，具有在识别流场中涡的存在的同时，分析该处涡处于拉仲（生成）或松弛（溃灭）状态的能力。通过将该方法与传统的动压头和流线、速度矢量等分析方法的结合，本文对所研究的跨音速压气机的失速过程进行了分析和讨论。 展开更多

关键词 跨音速压气机 涡识别 失速过程

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叶表和端壁抽吸对跨音速压气机稳定性影响对比分析 被引量：1

3

作者 王掩刚 牛楠 +1 位作者 任思源 国睿 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期251-255,共5页

以NASA Rotor35为研究对象,应用数值模拟手段深入分析了叶表和端壁不同位置抽吸对该压气机稳定性的影响效应。研究结果表明:叶表抽吸虽然使得压气机压比和效率有所升高,但使叶顶前缘脱体激波和间隙泄漏流强度的增加,导致两者相互作用引... 以NASA Rotor35为研究对象,应用数值模拟手段深入分析了叶表和端壁不同位置抽吸对该压气机稳定性的影响效应。研究结果表明:叶表抽吸虽然使得压气机压比和效率有所升高,但使叶顶前缘脱体激波和间隙泄漏流强度的增加,导致两者相互作用引起的低能堵塞团尺度过早增长,压气机提前进入失速;端壁抽吸改善了转子顶部前缘激波结构,削弱了叶顶低能阻塞团中的高熵流体,改善了叶顶区域的流动,实现了压气机的扩稳效果,但对压气机压比和效率性能改善不明显。 展开更多

关键词 跨音速压气机 附面层抽吸 抽吸位置 流动稳定性

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叶尖间隙对民用大涵道比跨音速压气机性能的影响 被引量：14

4

作者 曹传军 翟志龙 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第10期230-236,共7页

以某民用大涵道比涡扇发动机高压压气机进口级为研究对象,通过数值方法分析了叶尖间隙对进口级高负荷跨音速转子叶片气动性能的影响。结果表明:随着叶尖间隙增加,流量-压比与流量-效率特性线向左下方偏移,最大流量、最高压比、峰值效率... 以某民用大涵道比涡扇发动机高压压气机进口级为研究对象,通过数值方法分析了叶尖间隙对进口级高负荷跨音速转子叶片气动性能的影响。结果表明:随着叶尖间隙增加,流量-压比与流量-效率特性线向左下方偏移,最大流量、最高压比、峰值效率逐渐降低;存在间隙对该跨音转子性能影响不敏感的范围0～0. 3 mm;当间隙值大于0. 3 mm,最大流量的减小与间隙的增大呈现出近似的线性关系,最高压比和峰值效率急剧下降;间隙从0. 3 mm增加至1. 0 mm,转子总压损失增大了41%;叶尖泄漏流与通道激波相互作用,泄漏流穿过激波后在叶片压力面侧形成较大的高熵值损失区域,当叶尖间隙增大到1. 0 mm,泄漏流平行额线方向流动,使得贴近前缘的激波变得不明显;叶尖泄漏流对叶片通道主流的影响集中在叶高80%以上区域。 展开更多

关键词 跨音速压气机 叶尖间隙 泄漏流 峰值效率 性能特性

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跨音速压气机中激波与附面层的干涉 径向传递及尾迹发展的粘...

5

作者 Chuni.,H 喻双喜 《航空发动机》 1992年第4期1-14,共14页

关键词 跨音速压气机 激波 边界层

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倾斜周向槽机匣处理对跨音速压气机流动特性的影响 被引量：1

6

作者 徐昂 史磊 +2 位作者 卿光辉 史强 姚卡 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第2期101-104,157,共5页

为研究倾斜周向槽机匣处理对跨音速轴流压气机稳定性的影响,以Rotor37为研究对象,通过数值模拟方法对比研究了径向与倾斜周向槽的扩稳效果。结果表明:在设计转速下,采用3种不同形式的周向槽机匣处理都能够提高压气机的稳定裕度;径向周... 为研究倾斜周向槽机匣处理对跨音速轴流压气机稳定性的影响,以Rotor37为研究对象,通过数值模拟方法对比研究了径向与倾斜周向槽的扩稳效果。结果表明:在设计转速下,采用3种不同形式的周向槽机匣处理都能够提高压气机的稳定裕度;径向周向槽时稳定裕度提高5.08%,周向槽后倾时提高6.1%,前倾时提高3.75%;径向形式时转子效率最高,前倾形式次之,后倾形式槽内周向环流更复杂,能量损失最大,效率最低。当周向槽轴向倾斜方向不同时,会使周向截面、泄漏流和槽内流动发生变化,对压气机的稳定裕度和效率造成影响。 展开更多

关键词 周向槽机匣处理 跨音速轴流压气机 数值模拟 倾斜 稳定裕度

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跨音速级压气机湿压缩数值研究 被引量：4

7

作者 罗铭聪 郑群 +3 位作者 岳国强 孙兰昕 邓庆锋 屈彬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期86-94,15,共9页

湿压缩技术是能够提高燃气轮机性能的一种经济有效的手段。文中采用CFX软件,选择k-湍流模型,利用安托万方程求蒸汽饱和压力,对跨音速一级NASAStage35进行进口加湿湿压缩数值模拟研究。模拟结果表明,当此跨音速压气机运行在靠近失速边界... 湿压缩技术是能够提高燃气轮机性能的一种经济有效的手段。文中采用CFX软件,选择k-湍流模型,利用安托万方程求蒸汽饱和压力,对跨音速一级NASAStage35进行进口加湿湿压缩数值模拟研究。模拟结果表明,当此跨音速压气机运行在靠近失速边界的一段范围内,湿压缩可使其性能提高,而对于靠近阻塞边界的一段范围内,湿压缩却降低了压气机各个性能参数;当压气机运行在设计工况时,在进口喷入较小颗粒尺寸的水滴可降低比压缩功、提高压比及流量并缩小激波后低能流动区域,而在进口喷入较大颗粒尺寸水滴却降低了压气机各性能参数,整个流场也并无改善。 展开更多

关键词 湿压缩 燃气轮机 跨音速压气机 进口加湿 数值模拟

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叶片破损对压气机性能的影响 被引量：1

8

作者 王忠义 赵佳 +1 位作者 张晶 王萌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期722-729,共8页

为了研究叶片破损对压气机内部流场的影响机理,本文针对带有破损的跨音速压气机叶片进行气动性能变化规律和机理研究。通过NASA rotor 37实验结果验证了计算方法的准确性,利用数值仿真研究了叶片破损对压气性能的影响规律,并对2种典型... 为了研究叶片破损对压气机内部流场的影响机理,本文针对带有破损的跨音速压气机叶片进行气动性能变化规律和机理研究。通过NASA rotor 37实验结果验证了计算方法的准确性,利用数值仿真研究了叶片破损对压气性能的影响规律,并对2种典型工况下叶片破损前后的流场结构进行对比分析,探讨引起性能变化的具体原因。研究表明:叶片破损会导致压气机的压比降低0.6631%、绝热效率降低0.7877%,且压气机的稳定裕度降低更为明显。叶尖破损主要对叶顶流场结构产生影响,使叶顶区域泄漏流增强,当其与激波相互作用时,通道内产生了流动堵塞和流动损失。本文研究成果可为实际服役中的航空发动机特性评定提供理论参考。 展开更多

关键词 跨音速压气机 叶片破损 数值模拟 气动性能 压比 效率 稳定裕度 叶顶泄漏流

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跨音速轴流压气机转子非轴对称端壁成型的数值研究

9

作者 高翔 楚武利 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第8期35-39,共5页

利用商用软件NUMECA对跨音速轴流压气机转子Rotor67进行了数值模拟,对流场进行分析后发现端壁区二次流损失为该转子损失的主要来源。利用三角函数造型法对Rotor67转子端壁进行了非轴对称造型,并对造型后的转子内部流场进行了数值模拟,... 利用商用软件NUMECA对跨音速轴流压气机转子Rotor67进行了数值模拟,对流场进行分析后发现端壁区二次流损失为该转子损失的主要来源。利用三角函数造型法对Rotor67转子端壁进行了非轴对称造型,并对造型后的转子内部流场进行了数值模拟,对模拟后的流场结果分析表明:采用非轴对称端壁可有效减小通道涡强度与范围,从而降低了叶栅二次流损失,使得压气机效率提高。 展开更多

关键词 跨音速轴流压气机转子 非轴对称端壁 二次流损失

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高负荷跨音压气机转子的间隙效应 被引量：15

10

作者 邓宝洋 桂幸民 +1 位作者 袁巍 聂超群 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期387-390,共4页

利用高频响动态压力传感器对一个具有 2 2级压比的跨音压气机级 (ATS 2 )进行了转子叶尖间隙流场测试研究 ,获得了多个转速不同节流状态下的转子叶尖内壁面静压场 结果表明 ,1 0 0 %转速时 ,除前缘贴体斜激波外 ,叶片通道内存在一道... 利用高频响动态压力传感器对一个具有 2 2级压比的跨音压气机级 (ATS 2 )进行了转子叶尖间隙流场测试研究 ,获得了多个转速不同节流状态下的转子叶尖内壁面静压场 结果表明 ,1 0 0 %转速时 ,除前缘贴体斜激波外 ,叶片通道内存在一道二次正激波 ,并在吸力面附近出现了一道较短的正激波 该波系随出口节流加深而向上游移动 ,并最终归并为前缘正激波 ,此时 ,级性能达到峰值效率 另外 ,比较了不同叶尖间隙机匣的总性能 ,结果表明 。 展开更多

关键词 转子 间隙效应 跨音速压气机 泄漏 激波构造 航空推进系统 流场测试

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跨声速轴流压气机间隙泄漏流触发旋转失速 被引量：10

11

作者 胡书珍 张燕峰 +2 位作者 卢新根 张宏武 朱俊强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期47-51,共5页

通过对跨声速轴流压气机NASA转子37进行单通道定常及多通道定常、非定常数值模拟,单通道定常数值模拟结果与实验结果能较好吻合。多通道非定常数值模拟结果显示,间隙泄漏流及其与激波干涉的非定常振荡,触发突尖型旋转失速先兆,具体表现... 通过对跨声速轴流压气机NASA转子37进行单通道定常及多通道定常、非定常数值模拟,单通道定常数值模拟结果与实验结果能较好吻合。多通道非定常数值模拟结果显示,间隙泄漏流及其与激波干涉的非定常振荡,触发突尖型旋转失速先兆,具体表现为叶顶前缘间隙泄漏流溢出。失速团首先在叶顶处形成,且速度约为80%转速。随着流量的下降,失速团进一步发展,在失速通道内,激波与叶片前缘完全分离,且在叶片尾缘出现回流。当转子完全数值失速时,失速团周向尺度约为4个通道,且径向占据约半个叶高。 展开更多

关键词 跨音速压气机 转子 失速 泄漏 数值仿真

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跨声速轴流压气机级全工况三维流场数值分析 被引量：9

12

作者 张士杰 袁新 叶大均 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期209-212,共4页

以LU SGS GE隐式格式和MUSCLTVD迎风格式为基础 ,结合壁面函数方法和简单的混合长度湍流模型 ,对三维可压缩雷诺平均N S方程进行求解。叶列间参数的传递采用混合平面方法并应用了微机网络并行计算技术。计算得到了NASA 35号低展弦比、... 以LU SGS GE隐式格式和MUSCLTVD迎风格式为基础 ,结合壁面函数方法和简单的混合长度湍流模型 ,对三维可压缩雷诺平均N S方程进行求解。叶列间参数的传递采用混合平面方法并应用了微机网络并行计算技术。计算得到了NASA 35号低展弦比、跨声速轴流压气机级 70 %和 90 %设计转速下的全工况性能曲线 ,并重点分析了其中一些典型工况下的内部流场。计算与实验结果的对比表明 ,此方法能快速得到三维粘性流场的流动特性且计算精度较高 。 展开更多

关键词 跨音速压气机 三维流动 气动特性 数值计算

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跨声速轴流压气机特性计算用激波损失模型 被引量：7

13

作者 杜文海 吴虎 阮建刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期378-382,共5页

基于实验结果,发展了一种适用于跨声速叶型的新激波损失模型,该模型考虑了压气机工作状态从堵塞点向喘振点变化时激波系结构的变化。将新激波损失模型应用于某两级跨声速轴流压气机特性预测中,计算与实验结果的比较表明,在跨声速轴流压... 基于实验结果,发展了一种适用于跨声速叶型的新激波损失模型,该模型考虑了压气机工作状态从堵塞点向喘振点变化时激波系结构的变化。将新激波损失模型应用于某两级跨声速轴流压气机特性预测中,计算与实验结果的比较表明,在跨声速轴流压气机非设计点性能预测中,该模型能够给出更为准确的结果,对于效率曲线的改进尤为明显,并且激波损失系数在全工况下的变化规律更加合理,这表明新激波损失模型能够准确地反映出跨声速压气机内部的流动机理和激波损失大小。 展开更多

关键词 跨音速压气机 激波 损失 模型 数值仿真

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跨声速轴流压气机流动损失分析 被引量：9

14

作者 杜文海 吴虎 孙娜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期339-343,共5页

对跨声速多级轴流压气机的损失和落后角模型进行了改进,采用流线曲率法对非设计点进行了性能模拟。新的激波损失模型考虑了压气机工作状态从堵塞点向喘振点变化时激波系结构的变化;同时也考虑了压气机负荷对叶尖二次流动的影响。着重对... 对跨声速多级轴流压气机的损失和落后角模型进行了改进,采用流线曲率法对非设计点进行了性能模拟。新的激波损失模型考虑了压气机工作状态从堵塞点向喘振点变化时激波系结构的变化;同时也考虑了压气机负荷对叶尖二次流动的影响。着重对跨声速轴流压气机在100%设计转速下各种损失的变化规律,以及叶片不同位置处的损失变化进行了分析,并得出了一些规律性的结论。计算得到的气动参数与实验值的比较表明:该模型能够较为准确地预测到跨声速压气机内部流动的叶型损失、激波损失、二次流损失以及展向掺混损失的变化规律。 展开更多

关键词 跨音速压气机 损失 数值仿真

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叶根间隙泄漏流对跨声压气机转子性能的影响 被引量：10

15

作者 宁方飞 徐力平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期325-328,342,共5页

为研究压气机转子上游叶根轴向间隙泄漏流对转子性能的影响程度以及泄漏流与转子流场之间的相互作用机制,对带有叶根泄漏流的跨声压气机转子流场进行了数值模拟。计算时分别采用了两种模化途径,即耦合求解转子上游叶根间隙内空腔与转子... 为研究压气机转子上游叶根轴向间隙泄漏流对转子性能的影响程度以及泄漏流与转子流场之间的相互作用机制,对带有叶根泄漏流的跨声压气机转子流场进行了数值模拟。计算时分别采用了两种模化途径,即耦合求解转子上游叶根间隙内空腔与转子通道内的流场,以及求解将叶根间隙模化为进口边界的转子流场。结果表明:叶根泄漏流可使叶根附近流动堵塞增大,造成转子气动性能的恶化。另外,叶根泄漏流的周向速度分量越大,泄漏流对转子流场的不利影响也越大。 展开更多

关键词 跨音速压气机 转子 叶根 流场仿真 性能分析

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基于数值优化方法的跨声速压气机掠动叶设计 被引量：5

16

作者 伊卫林 黄鸿雁 韩万金 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期33-36,51,共5页

开发了求解雷诺平均N-S方程的三维流场模拟程序和数值优化程序,对流场求解程序进行了实验验证,并对跨声速压气机动叶弦向掠进行了优化设计。优化所得前掠叶片可以有效地改善端壁附近流动状况,削弱激波强度,减少尾迹损失,提高整体效率,... 开发了求解雷诺平均N-S方程的三维流场模拟程序和数值优化程序,对流场求解程序进行了实验验证,并对跨声速压气机动叶弦向掠进行了优化设计。优化所得前掠叶片可以有效地改善端壁附近流动状况,削弱激波强度,减少尾迹损失,提高整体效率,但叶展中部流动恶化。优化后的叶片改善了压气机变工况性能。结果表明,该优化设计方法是可行的。 展开更多

关键词 跨音速压气机 掠动叶 数值仿真 最优设计

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应用S_2流面准三元计算程序分析小型发动机的跨音压气机气动特性 被引量：4

17

作者 袁宁 张振家 +1 位作者 顾中华 冯国泰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期6-11,63,共7页

应用Ｓ２流面准三元计算程序，对两台典型小型发动机压气机（Ⅰ型机、Ⅱ型机）的气动性能进行了分析。更加真实地揭示了它们内部的流动情况，并分析了它们的改进思想和方法。其中Ⅰ型机是应用“平均设计”思想设计的早期跨音压气机，Ⅱ... 应用Ｓ２流面准三元计算程序，对两台典型小型发动机压气机（Ⅰ型机、Ⅱ型机）的气动性能进行了分析。更加真实地揭示了它们内部的流动情况，并分析了它们的改进思想和方法。其中Ⅰ型机是应用“平均设计”思想设计的早期跨音压气机，Ⅱ型机是其成功的改型机。 展开更多

关键词 涡轮喷气动机 跨音速压气机 气动特性

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低雷诺数下附面层组合抽吸方案对压气机特性影响的研究 被引量：3

18

作者 周敏 李航航 唐侃平 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期27-31,115,共5页

为了分析附面层抽吸流动控制对低雷诺数下压气机特性的影响,本文采用数值方法模拟了低雷诺数下附面层组合抽吸方案对NASA Rotor 37跨音速压气机性能和稳定性的影响特点及作用机理。通过在该压气机转子叶片吸力面和机匣上分别设计附面层... 为了分析附面层抽吸流动控制对低雷诺数下压气机特性的影响,本文采用数值方法模拟了低雷诺数下附面层组合抽吸方案对NASA Rotor 37跨音速压气机性能和稳定性的影响特点及作用机理。通过在该压气机转子叶片吸力面和机匣上分别设计附面层抽吸槽,探讨了组合抽吸方案对低雷诺数下(H=20km)压气机性能和稳定性的影响。结果表明:采用组合抽吸方案后,压气机峰值效率提高约1.3%;压气机最大增压比提高约2.5%;压气机转子的近失速点流量减小约14.6%。进一步分析作用机理发现,组合抽吸槽有效抑制了附面层径向涡向叶顶的运动和聚集,使叶顶附面层分离区减少约70%从而有效改善了压气机的流场特性。 展开更多

关键词 跨音速压气机 低雷诺数 附面层抽吸

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轴流压气机孤立转子内流场数值模拟 被引量：1

19

作者 商旭升 蔡元虎 +1 位作者 侯乐毅 陈玉春 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期20-23,共4页

针对跨声速轴流压气机转子叶排中的流动, 利用高分辨率的三阶NND格式和LU SGS隐式推进迭代法, 建立了孤立转子内三维N S方程的高分辨率和高效率的数值分析程序。用该程序分别计算了NASA 37跨声速转子, 计算结果表明: 所建立的孤立转子... 针对跨声速轴流压气机转子叶排中的流动, 利用高分辨率的三阶NND格式和LU SGS隐式推进迭代法, 建立了孤立转子内三维N S方程的高分辨率和高效率的数值分析程序。用该程序分别计算了NASA 37跨声速转子, 计算结果表明: 所建立的孤立转子程序能够较好的模拟轴流压气机叶排内流动情况。数值分析结果与实验吻合较好, 从而证明了该程序的有效性。 展开更多

关键词 跨音速压气机 转子 通道激波 数值分析

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叶片前缘椭圆形状对压气机气动性能的影响 被引量：2

20

作者 赵志奇 刘宝 蔡乐 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第5期351-354,共4页

对自主设计并加工的一套压气机平面叶栅,在多个攻角、来流马赫数下进行了跨音速吹风试验,得到不同试验状态下的流场数据并进行了详细的分析。采用非均匀有理贝塞尔曲线控制压气机叶片前缘椭圆形状,用数值模拟方法研究前缘椭圆短长轴比... 对自主设计并加工的一套压气机平面叶栅,在多个攻角、来流马赫数下进行了跨音速吹风试验,得到不同试验状态下的流场数据并进行了详细的分析。采用非均匀有理贝塞尔曲线控制压气机叶片前缘椭圆形状,用数值模拟方法研究前缘椭圆短长轴比的改变对压气机平面叶栅气动性能的影响。结果表明:前缘椭圆短长轴比的减小会在一定程度上降低总压损失值,同时会影响叶片前缘的压力分布。故该叶型在跨音速状态下若想降低损失,可以尝试减小前缘椭圆短长轴比的值,或减小前缘椭圆短轴的长度。 展开更多

关键词 跨音速压气机 风洞吹风试验 数值模拟 前缘椭圆短长轴比 气动性能

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