粗糙度对离心压气机气动性能的综合影响*

王金伟，王 云，张 呈，何少飞

（1.南昌航空大学 飞行器工程学院，江西 南昌330063；2.江西省微小航空发动机重点实验室，江西 南昌330063）

引言

离心压气机的主要工作部分为叶轮，叶轮由叶片和轮盘组成。与轴流压气机相比，离心压气机具有单级增压能力强、防喘特性好等优点。通常在设计制造微小型发动机时，考虑到微小型发动机的尺寸小、空气流量小，并要求发动机的整体结构紧凑，因此单级增压能力强的离心压气机比轴流压气机能更好的适应其工作设计状况，在微小型发动机中也得到更广泛的使用[1]。在发动机工作过程中，气体流主流流经压气机，同时带来的还有各种杂质灰尘以及细小颗粒，而这些杂质对压气机叶轮都有不同程度的冲蚀磨损[2]，这就导致压气机叶轮表面光滑程度发生改变，进一步对压气机的气动性能带来一定程度的影响。

国内外的研究人员关于压气机性能结构方面的研究技术和实验方法已经较为成熟，而对于压气机表面粗糙度的研究则不够深入。张浩[3]等人通过对轴流压气机叶片不同局部位置粗糙度的改变，得出叶片前缘粗糙度越小，压气机气动性能越好，而对于叶片尾缘，适当的粗糙度对其流场性能有增益效果。轴流式压气机的压缩效率极大程度上取决于叶型，因此叶片粗糙度对轴流式压气机性能影响较为显著[4-7]，而在各项性能中，粗糙度的改变对入口压差的影响最大[8]。李钊[9]等人分析了压气机积垢后压气机性能损失，表明积垢对压气机性能的影响主要体现在积垢改变了叶片表面粗糙度，增加了摩擦损失，使流动损失增大。……