吞雨对航空发动机风扇气动性能的影响

白 杰，陈岩康，傅文广，孙 鹏

（中国民航大学a.适航学院；b.航空工程学院，天津 300300）

飞机在雨天环境飞行时，雨滴会被吸入发动机中，雨滴的吸入会影响发动机各部件的工作状态，严重情况下会使发动机进入不稳定工作状态，甚至导致空中熄火停车[1-3]。因此，国内外颁布的适航规章均要求发动机在使用前要通过一定的喷水测试。CCAR-33-R2.78 条款[4]规定，当发动机遭遇的雨浓度达到附件B中规定的合格审定标准的大气雨浓度时，在其整个规定的工作范围内仍有可接受的工作能力，即在任何连续3 min 的降雨周期内，发动机不熄火、不降转、不发生持续或不可恢复的喘振或失速，不失去加速或减速的能力，还必须保证吸入之后没有不可接受的机械损坏，不可接受的功率或推力损失以及其他不利的发动机异常情况。雨滴进入发动机后最先影响的是压缩部件，因此，国内外进行了大量关于压气机吞雨的研究。

国外：Day 等[5]通过研究发现，雨滴进入压气机会在叶片上形成水膜，水膜会改变叶片叶型进而改变叶栅流场，且叶片水膜在离心力的作用下运动到叶片顶部，对叶顶间隙的二次涡等造成影响，从而影响压气机的气动性能；Roumeliotis 等[6]利用单级轴流压气机进行吞水实验，结果表明，在2%吞水量下，压比的变化较小，同时喘振裕度降低；Roumeliotis 等[7]还与Neupert等[8]对水滴的蒸发、破碎和运动进行大量研究，同时分析了叶片水膜的形成过程及水膜的影响。

国内：李淑英等[9]利用近相似理论对喷水后压气机特性进行研究；……