为研究动静干涉下轴向间距和尾缘锯齿结构对低压涡轮叶片非定常气动载荷的控制作用,对高效节能发动机(energy efficient engine,简称E3)低压涡轮最后一级的内部流场进行了数值仿真,研究了不同轴向间距和静叶尾缘锯齿结构两种情况下,下游动叶表面非定常气动载荷的变化规律。研究发现:增大轴向间距可以加强尾迹与主流的掺混,消除气流不均匀性,削弱下游动叶表面的非定常气动载荷;静叶采用尾缘锯齿结构不仅可以加强尾迹与主流的掺混,同时还会改变尾缘处的涡结构,对下游动叶前缘产生破坏性干涉效应,使其最大载荷波动降低约30%,减少静叶尾迹速度亏损75.7m/s,还能适当提升涡轮的流通能力和时均效率。与采用直尾缘静叶的模型相比,采用锯齿尾缘静叶不仅能大幅度地改善涡轮的转静干涉效应和气动性能,还能在不影响涡轮效率的前提下,将涡轮轴向间距缩...

为实现局部通风机高效、低噪、可靠运行的目的,对FBD No8.0对旋风机实物建立三维模型,用Fluent软件对不同轴向间距及不同工况下的对旋风机气动噪声进行数值模拟,借助LMS噪声测试模块对通风机不同工况下入口噪声进行了测试。仿真结果表明:两级叶轮叶顶处声功率较高,轴向间距为0.7时,叶片声功率最低,增大轴向间距,较高的声压级向中低频段移动。大流量工况下,增大轴向间距降低噪声只在一定范围内效果明显;小流量工况下,轴向间距的变化对于声压级虽有影响但并不明显。试验结果表明:当流量减小时,通风机噪声先减小后增大,总噪声在设计工况下较小,对旋风机设计在噪声控制方面合理。

为满足现代航空发动机“更紧凑的级间距、更高的经济性和更低的噪声”的设计目标,低压涡轮轴向间距设计得越来越小。然而,较小的轴向间距将严重影响涡轮的气动性能及动静干涉噪声,这对流动及噪声控制方法提出了更高的要求与挑战。为此,采用大涡模拟结合FW-H方程研究了不同轴向间距情况下,上游静叶尾缘采用短、长锯齿结构时,一级低压涡轮叶栅动静干涉噪声及气动性能的变化规律。结果表明轴向间距的缩短会导致低压涡轮气动性能恶化,下游动叶前缘受到更强的逆压梯度和“逆射流”效应,从而增大动静干涉噪声;上游静叶采用锯齿尾缘结构,产生于锯齿根部的微射流可以抑制“逆射流”效应,消除分离泡,削弱非定常干涉效应,提升气动性能,降低动静干涉噪声;较短轴向间距情况下,长锯齿尾缘静叶降噪效果更好,相较于原型静叶,长锯齿尾缘静叶可...

剪刀型尾桨在某些工况下能够降低直升机气动噪声。以L型剪刀型尾桨为研究对象，采用滑移网格方法实现了尾桨的旋转运动，运用计算流体力学方法对尾桨流场进行计算，并使用FW-H方法对尾桨气动噪声进行计算模拟。研究了侧风状态时不同交叠角与不同轴向间距下的剪刀式尾桨的气动力和气动噪声，分析了交叠角和轴向间距对尾桨气动力与气动噪声的影响。