遷音速円形翼列の非定常流特性

跨音速圆形叶栅的非定常流动特性

基本信息

批准号：
06650211
负责人：
速水洋
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ターボ圧縮機の圧力化が単段で4を越えると,ディフューザへの流入流れは超音速となり,翼付きディフューザでは当然衝撃波が避けられない。小弦節比円形翼列ディフューザは,このような超音速流れ状況下でも,広い流入角の範囲にわたって圧力回復率が良好であった。本発明では,衝撃波が発生する円形翼列翼間ならびに翼列入口羽根なし部すなわち羽根車出口部の圧力分布の時間変化を詳細に計測して,回転する羽根車と円形翼列の相互干渉を調べるとともに,衝撃波の挙動,ならびにディフューザ失速あるいはサージングと翼列に流入する流れの非定常流れとの関係を明らかにし,小弦節比円形翼列ディフューザ設計の基礎試料を提供しようとするものである。得られた主な知見は以下の通りである。1.これまでの実験結果を参考に,円形翼列部および羽根車出口部に周波数応答性の高い圧力センサを設けるとともに,パソコンをベースとする1MHz(125kHz×8チャンネル)同時計測可能な高速多チャンネル圧力データ収録システムを開発した。2.得られた圧力データについては,平均値,ms値に加え,スペクトル解析,回転羽根車に相対的な平均化処理,フェルタリング処理などパソコンベースのデータ処理システムを開発した。3.円形翼列と羽根車の翼通過とともに衝撃波の位置および強さの変化が大きく,円形翼列と羽根車との翼列干渉か強い。4.低流量域では低周波数成分の脈動が翼列入口部の極めて狭い領域に生じ,その領域は流量の減少とともに上流に移動する。低周波数脈動の原因は旋回失速あるいは二次流れによるものと推察される。また,この現象はディフューザ失速ひいては圧縮機のサージングと関連する。

当涡轮压缩机的压力在单个阶段超过4时，流入扩散器的流动变为超音速，而在带有刀片的扩散器中，电击波自然是不可避免的。甚至在此类超音速流条件下，和弦圆形级联扩散器即使在宽的入口角度范围内具有良好的压力回收率。本发明旨在详细衡量产生冲击波的圆层之间的压力分布的时间变化，以及级联进口叶片的未封闭部分或叶轮的出口，以调查旋转螺旋杆与圆形级联的旋转式和避震器的行为之间的相互干扰，以调查旋转的旋转和避免范围之间的流程或差异的行为。进入级联，并为设计圆形级联扩散器设计的设计提供基本样本。所获得的主要发现如下：1。基于先前的实验结果，我们开发了一个高速多通道压力数据记录系统，可以使用高频响应压力传感器在圆形级联反应和弹出器的插座上同时测量1MHz（125kHz x 8通道）。 2。关于获得的压力数据，我们开发了一个基于个人计算机的数据处理系统，包括光谱分析，相对于旋转叶轮的平均处理以及除了平均值和MS值之外的过滤处理。 3。冲击波的位置和强度随着圆形级联和叶轮穿过翅膀而显着变化，并且圆形级联和叶轮之间的级联干扰很强。 4。在低流量范围内，低频组件的脉动发生在级联进口的极狭窄区域中，该区域随着流速的降低而向上移动。据估计，低频搏动的原因是旋转失速或二次流。该现象也与扩散器失速有关，因此压缩机飙升。