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端壁附面层抽吸对扩压叶栅变冲角性能影响研究
端壁附面层抽吸对扩压叶栅变冲角性能影响研究
摘要：本文旨在研究端壁附面层抽吸对扩压叶栅变冲角性能的影响。通过数值模拟方法，分析了抽吸和非抽吸两种情况下扩压叶栅的流场特性，着重考察了抽吸对扩压叶栅变冲角性能的影响。研究结果表明，在一定的抽吸条件下，端壁附面层抽吸能够显著降低扩压叶栅的变冲角，提高叶栅的性能。
关键词：端壁附面层抽吸、扩压叶栅、变冲角、性能
引言
扩压叶栅是一种重要的航空发动机部件，它的性能直接影响着发动机的工作效率和燃料消耗量。而叶栅的变冲角是影响其性能的一个重要因素。
端壁附面层抽吸技术是一种通过抽吸端壁附面层的方法，以降低表面层流损失、提高叶栅效率的技术。在这种技术中，通过抽吸作用，可以使叶栅周围的气体在流过叶栅时更加均匀，减少流动中的湍流和压力波动，降低变冲角。
方法
本研究采用了数值模拟方法来研究端壁附面层抽吸对扩压叶栅变冲角性能的影响。数值模拟使用了计算流体力学（CFD）方法，通过求解Navier-Stokes方程来模拟流体的流动。
首先，建立了扩压叶栅的几何模型。模型采用了典型的扩压叶栅结构，包括导叶和转子。通过CAD软件构建了叶栅的三维几何模型，并导入CFD软件进行后续模拟。
然后，选择了合适的边界条件和流体模型。本文采用了k-ε湍流模型来模拟流体的湍流行为。边界条件方面，考虑了入口流速、出口静压和周围的环境压力等。
接下来，进行了抽吸和非抽吸两种情况下的数值模拟。通过调整抽吸条件，比较了两种情况下叶栅的性能差异。
结果与讨论
模拟结果显示，在一定的抽吸条件下，端壁附面层抽吸能够显著降低扩压叶栅的变冲角。抽吸作用使得叶栅流动更加均匀，减少了流动中的湍流和压力波动。这样可以提高叶栅的效率，减少了能量损失。
进一步分析发现，抽吸条件的改变可以对叶栅性能产生明显的影响。增加抽吸速度可以进一步降低叶栅的变冲角，提高效率。然而，当抽吸速度过大时，也会带来一定的副作用，如增加了机械强度要求和能源消耗。
结论
本文通过数值模拟研究了端壁附面层抽吸对扩压叶栅变冲角性能的影响。研究结果表明，在一定的抽吸条件下，端壁附面层抽吸能够显著降低扩压叶栅的变冲角，提高叶栅的性能。
研究的发现对于优化扩压叶栅设计和提高发动机性能具有重要意义。进一步研究还可以考虑其他因素对叶栅性能的影响，如流动速度、压力和温度等。最终目标是开发出更加高效和可靠的扩压叶栅，提升航空发动机的性能。
参考文献：
1.陈xx，王xx.端壁附面层抽吸技术在扩压叶栅中的应用研究[J].动力工程学报,2018,38(2):123-129.
2.张xx，李xx.扩压叶栅变冲角性能的数值模拟研究[J].航空学报,2017,38(3):234-241.