遷音速遠心羽根車の失速限界と三次元衝撃波

跨音速离心叶轮失速极限与三维激波

基本信息

批准号：
03650151
负责人：
速水洋
金额：
$ 1.22万
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：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03650151/
关键词：
圧縮機遠心羽根車インデュ-サ失速衝撃波圧力波形レ-ザ計測

项目摘要

遠心圧縮機の羽根車を高速で回転すれば単段で高定力比を得ることができるが,羽根車への相対流入速度は高速を超える,従って,羽根車インデュ-サ部に衝撃波が生じることは避けられない,この衝撃波の挙動はインデュ-サの失速と密接な関係があり,圧縮機の運転範囲と関連する。本研究では,レ-ザ流速計を用いてインデュ-サ部の流れを流量を変化させて詳細に計測すると同時に,シュラウド壁面に高周波応答性の良い半導体圧力センサを設け,特に失速限界からサ-ジに入る流量での翼間圧力波形を詳細に計測した。得られた主な知見は以下の通りである(1)インデュ-サ先端回転マッハ数が1を超える一定回転数で流量を高最効率点から失速限界流量までの4流量についてのレ-ザ計測結果によれば,流量の減少とともに入射角が大きくなりインデュ-サ翼負圧面に急激な増速域が形成され,マッハ数は増加する。それに伴い強い衝撃波が上流に移動し,かつ衝撃波の端が上流側へ伸びる。(2)インデュ-サ前縁の上流断面のマッハ数分布の測定結果によれば,流れは三次元的で,インデュ-サ先端回転マッハ数が1を超える場合には,相対マッハ数が1を超える範囲は深さ比で60%以上にも及ぶが,その深さでの周方向の範囲は約40%に狭くなる。(3)高速回転においてはサ-ジングに入る直前にインデュ-サでは旋回失速に類似の現象が観察されること,三次元的な失速セルが急激に発達してサ-ジングに入ることが確認された。今後は,この過渡現象に着目して,圧力波形の時間変化から衝撃波の挙動を調べるとともに,L2F計測の基礎資料とする。なお,本年度は中途で羽根車が損傷し,新しい羽根車の設計製作,その特性試験および圧力センサ計測に時間を要したため,新しい羽根車でのレ-ザ計測は行っていない。継続して実験を行う予定である。

可以通过高速旋转离心压缩机的叶轮来获得高恒定力比，但是与叶轮的相对流动速度超过了高速，因此，不可避免的是，在弹药诱导器诱导器部分中会发生冲击波，并且这种冲击波行为与与Indecer and Inspress and Inspress and Ins and Is compants and Is compants and compants相关。在这项研究中，我们使用激光流量计通过改变流速来详细测量诱导剂部分的流动，同时，在裹尸布壁上提供了一个半导体压力传感器，在罩壁上提供了良好的放射性响应性，尤其是，翼之间的压力波形以详细的流量从失速限制到SAGE进行了详细的流速。所获得的主要发现如下：（1）根据激光测量结果的四个流速，从高最大效率到以恒定的旋转速度的停滞限量流量，在恒定的旋转速度下，诱导剂尖端旋转MACH超过1，当入射角随着流量降低，并且在诱导型负压力压力表面上会突然增加，并且在诱导者速度下形成了突然增加。结果，强烈的冲击波在上游移动，冲击波的末端延伸到上游。（2）根据诱导剂前沿上游部分中马赫数分布的测量结果，流量为三维，如果诱导者尖端旋转MACH数超过1，则相对MACH数的范围超过1的范围扩展到60％或更高的深度比率，但是该深度的周围范围为thit thit thit thit thit thit thit thit thit tat to thit thit farth tos to thit thit tos to to to thit thit thit thit thit farth tos to to to thit thit thit thit thit toctity范围缩小到约40％。（3）在高速旋转时，在进入潮激潮之前，在诱导剂中观察到了类似于转弯失速的现象，并确认三维失速细胞突然发展并进入了浪涌。将来，我们将重点关注这种短暂现象，并研究压力波形随时间变化的冲击波行为，并将其用作L2F测量的基本文档。此外，由于今年的叶轮损坏了叶轮，因此花费了一些时间来设计和制造新的叶轮，测试其特性并测量压力传感器，因此尚未对新叶轮进行激光测量。我们计划继续实验。