关键词:
风扇
颗粒物
前缘
冲蚀
压气机性能
摘要:
涡轮风扇发动机在实际运行过程中会吸入夹杂在空气中的颗粒物,颗粒物撞击会造成前缘退化成钝头形状,影响内部流场,导致发动机气动性能的下降,基于钝头叶片进行前缘优化能够恢复其气动性能。为了探究气动优化过程对颗粒物冲蚀速率的影响,以CFM56-7B大涵道比涡轮风扇发动机风扇转子叶片为研究对象,采用定常数值模拟方法,利用单向流固耦合计算研究颗粒物冲蚀磨损速率,结果表明:冲蚀区域靠近叶片前缘,随着叶高增加,冲蚀率不断增加。大部分颗粒物会与风扇叶片发生碰撞,碰撞位置集中在风扇叶片压力面处。冲蚀率与颗粒物浓度之间成正比例关系。近喘点工况相较于设计点工况,其冲蚀区域更加靠近叶片前缘。钝头叶片前缘处颗粒物冲蚀速率相较于原始叶片会增大,基于气动性能的前缘优化叶片能够降低冲蚀速率,但此规律并非适用于所有位置。