风扇/压气机静子周向限位失效对气动性能的影响

张华军，李晓军，吴学岗，李 兵

(1.空装成都局某军事代表室，成都 610500；2.中国航发四川燃气涡轮研究院，成都 610500)

1 引言

随着飞机向多用途、高机动性方向发展，其发动机应具备宽任务包线、高推重比和低油耗的工作能力。为此，压缩部件必须实现高负荷、高效率和高稳定性的设计指标[1-4]。而设计指标的大幅提升，不仅对压缩部件级间参数的设计匹配带来一定挑战，同时也使得转子和静子叶片承受更大的气动力，增加了静子周向限位失效所诱发的级间匹配失谐风险。

在多级轴流压气机设计中，各级间匹配的好坏直接决定了压缩部件性能的优劣，级间匹配是设计工作的重中之中，也是严重困扰发动机研制的一大难题[5-11]。基于仿真和试验的手段，众多学者开展了大量的压缩部件级间参数匹配研究工作，获得了众多具有普适性和重要意义的研究结论，为压缩部件的设计及改进指明了方向。章石波[12]、刘昭威[13]、陈江[14]等认为，任意级的级间参数选择不合适将导致该级的性能降低，甚至影响其他多排叶片的工作状态，使之偏离设计状态，进而导致压气机整机性能无法达到设计目标。还有学者[15-17]通过对轴流压气机多级匹配特性的详细研究，认为压气机的压比、效率随流量的变化关系及喘振边界主要受下游部件的影响。但现阶段，级间参数匹配分析的重点仍主要聚焦在多级间的匹配。

压缩部件的匹配设计不仅要关注级与级间的匹配，同时也要关注转子与静子间的匹配。……