压气机平面叶栅加装叶尖小翼的数值研究的任务书.docx

压气机平面叶栅加装叶尖小翼的数值研究的任务书
任务书
一、任务背景
压气机是航空发动机的核心组成部分，其工作环境十分苛刻。在高速旋转的叶轮内，气体被压缩并加热，同时由于旋转带来的离心力、惯性力等作用，产生了大量的离心力和涡量，导致气流的不稳定和失速，从而影响压气机的工作效率和性能。因此，为了提高压气机的工作效率和稳定性，需要通过改进气动设计和结构优化等措施来提高其性能。
叶栅是压气机内最重要的气动部件之一，其主要功能是将空气传递到下一个级别，并通过叶栅带来的压力差产生能量。但是，叶栅的结构复杂、流体动力学特性难以直接测量，因此需要通过数值模拟等手段来研究其性能和改进结构。本次任务要求对压气机平面叶栅加装叶尖小翼进行数值研究，以探索其对气动性能的影响和优化方向。
二、任务目标
本次任务的主要目标是通过数值模拟研究压气机平面叶栅加装叶尖小翼的性能，并探索其优化方向。具体任务包括以下方面：
1.使用CFD软件对平面叶栅加装叶尖小翼前后的气动性能进行数值模拟，包括流量、压力、速度、涡量、失速等参数。
2.对比分析平面叶栅加装叶尖小翼前后的气动性能差异，查明小翼的气动作用机理和优化方向。
3.根据数值模拟结果和理论分析，设计并优化叶尖小翼的几何形状和尺寸，以得到最佳的气动性能。
4.提出相应的结论和建议，为压气机气动设计和结构优化提供参考。
三、任务步骤
1.查阅文献，了解压气机平面叶栅的基本结构和气动特性，熟悉CFD软件的使用。
2.建立压气机平面叶栅的三维数值模型，并进行网格划分、边界条件设定等预处理工作。
3.使用CFD软件进行气动性能计算，得到平面叶栅加装叶尖小翼前后的流动场分布图和各项性能参数。
4.对比分析数值模拟结果，研究叶尖小翼的气动作用机理，提出优化方案和改进措施。
5.设计优化叶尖小翼的几何形状和尺寸，进行数值模拟和对比分析，得到最佳的气动性能方案。
6.对成果进行总结和评估，提出结论和建议。
四、任务要求
1.对压气机平面叶栅加装叶尖小翼的气动性能进行数值研究，得出详细的数值模拟结果。
2.分析叶尖小翼的气动作用机理，提出优化方案和改进措施。
3.对叶尖小翼的几何形状和尺寸进行优化设计，得到最佳的气动性能方案。
4.提供详细的研究报告，包括理论分析、数值模拟结果、结论和建议等内容。
五、参考文献
1.李健生.压气机叶栅流动与优化研究[D].北京航空航天大学,2010.
2.HafezM,KorakianitisT.Theeffectoftipclearanceonthebehaviourofastationarylow-solidityAXIcompressorblade-row[J].ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineers,PartA:JournalofPowerandEnergy,2012,226(3):335-350.
3.WakuiT,FurukawaM.Experimentalstudyontipclearancelossanditseffectontheperformanceofaxial-flowcompressor[J].JournalofTurbomachinery,2002,124(2):242-250.
4.KostF,ColonnaP.EffectsofTipInjectiononthePerformanceofaCompressorRotorBlade[C]//ASMETurboExpo2013:TurbineTechnicalConferenceandExposition.AmericanSocietyofMechanicalEngineers,2013:V03AT03A058.