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航空葉輪機先進擴穩(wěn)及流動控制技術(shù)(下冊) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030689122
- 條形碼：9787030689122 ; 978-7-03-068912-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
航空葉輪機先進擴穩(wěn)及流動控制技術(shù)(下冊) 內(nèi)容簡介
全書分為上、下兩冊。本書為下冊，詳細地介紹了在航空葉輪機中應(yīng)用的多種流動控制技術(shù)，涉及軸流壓氣機組合型機匣處理、端壁造型、渦流發(fā)生器及離心壓氣機機匣處理。書中通過豐富的實例、圖表闡述了不同流動控制技術(shù)的控制機制，給出了微型渦流發(fā)生器的優(yōu)化設(shè)計方法，并發(fā)展了適用于壓氣機的經(jīng)驗式端壁造型設(shè)計方法。
航空葉輪機先進擴穩(wěn)及流動控制技術(shù)(下冊) 目錄
目錄
叢書序
前言
第五章 軸流壓氣機組合型機匣處理擴穩(wěn)技術(shù)
5.1 亞聲速軸流壓氣機組合型機匣處理研究 002
5.1.1 機匣處理結(jié)構(gòu)與數(shù)值計算方法 002
5.1.2 總性能分析 003
5.1.3 壓氣機內(nèi)部流場分析 004
5.1.4 小結(jié) 010
5.2 高負荷跨聲速軸流壓氣機組合型機匣處理研究 011
5.2.1 研究對象及存在的問題 011
5.2.2 組合型機匣處理的設(shè)計與參數(shù)化研究 014
5.2.3 組合型機匣處理的非定常流動分析 022
5.2.4 組合型機匣處理作用下靜子的改型設(shè)計 030
5.2.5 小結(jié) 040
5.3 本章小結(jié) 041
參考文獻 042
第六章 軸流壓氣機端壁造型流動控制技術(shù)
6.1 端壁造型技術(shù)發(fā)展概況 044
6.1.1 端壁造型技術(shù)原理與早期研究 045
6.1.2 端壁造型方法 047
6.1.3 端壁造型應(yīng)用研究與流動控制規(guī)律 049
6.1.4 壓氣機端壁造型研究總結(jié) 055
6.2 經(jīng)驗式端壁造型設(shè)計方法 056
6.2.1 引言 056
6.2.2 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及實現(xiàn)方法 056
6.2.3 經(jīng)驗式端壁造型軟件 063
6.2.4 端壁造型設(shè)計實例及效果評估 064
6.2.5 小結(jié) 076
6.3 端壁流動控制規(guī)律的數(shù)據(jù)挖掘分析及端壁造型優(yōu)化設(shè)計 077
6.3.1 引言 077
6.3.2 端壁造型數(shù)據(jù)庫 079
6.3.3 端壁造型原則——流動結(jié)構(gòu)與損失相關(guān)性分析 086
6.3.4 造型關(guān)鍵位置——造型參數(shù)與損失相關(guān)性分析 094
6.3.5 流動控制方法——端面流場與損失SOM分析 095
6.3.6 端壁造型優(yōu)化設(shè)計與*優(yōu)流動控制規(guī)律驗證 102
6.3.7 小結(jié) 108
6.4 端壁造型反向設(shè)計法 109
6.4.1 引言 109
6.4.2 壓氣機端區(qū)流動理論模型 110
6.4.3 端壁造型反向設(shè)計法 117
6.4.4 造型效果與驗證 122
6.4.5 小結(jié) 130
6.5 高負荷串列靜子的端壁造型研究 131
6.5.1 引言 131
6.5.2 串列葉型中端區(qū)流動問題的研究成果 131
6.5.3 高負荷串列靜子的端區(qū)損失數(shù)值研究 135
6.5.4 靜子端壁造型設(shè)計 145
6.5.5 端壁造型問題的級間影響 152
6.5.6 小結(jié) 163
6.6 本章小結(jié) 164
參考文獻 166
第七章 軸流壓氣機渦流發(fā)生器流動控制技術(shù)
7.1 渦流發(fā)生器簡介 171
7.1.1 渦流發(fā)生器的幾何結(jié)構(gòu)及作用過程 171
7.1.2 渦流發(fā)生器的發(fā)展現(xiàn)狀 173
7.2 高負荷壓氣機葉柵的氣動性能分析 180
7.2.1 高負荷壓氣機葉柵介紹 180
7.2.2 葉柵內(nèi)的流動特性分析 181
7.2.3 葉柵的角區(qū)失速判定 183
7.3 微型渦流發(fā)生器對高負荷壓氣機葉柵的影響 185
7.3.1 微型渦流發(fā)生器的氣動優(yōu)化設(shè)計 185
7.3.2 微型渦流發(fā)生器對葉柵流動特性的影響 191
7.3.3 微型渦流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 198
7.4 微型渦流發(fā)生器與吸氣槽相結(jié)合對高負荷葉柵性能的影響 207
7.4.1 全葉高吸氣槽的參數(shù)介紹 208
7.4.2 微型渦流發(fā)生器與全葉高吸氣槽相融合對葉柵性能的影響 210
7.4.3 微型渦流發(fā)生器與分段式吸氣槽相融合對葉柵性能的影響 217
7.5 微型渦流發(fā)生器對跨聲速軸流壓氣機的影響 223
7.5.1 跨聲速軸流壓氣機介紹 223
7.5.2 跨聲速軸流壓氣機性能分析 225
7.5.3 流動控制方法的幾何參數(shù)介紹 230
7.5.4 微型渦流發(fā)生器和吸氣槽對軸流壓氣機性能的影響 231
7.5.5 微型渦流發(fā)生器和吸氣槽相融合對軸流壓氣機性能的影響 237
7.6 本章小結(jié) 241
參考文獻 244
第八章 離心壓氣機機匣處理擴穩(wěn)技術(shù)
8.1 徑流式葉輪機匣處理研究現(xiàn)狀 248
8.2 機匣處理對低速離心葉輪性能的影響 251
8.2.1 研究對象與數(shù)值計算方法 251
8.2.2 葉片流向槽對壓氣機性能的影響 252
8.2.3 周向槽機匣處理對壓氣機性能的影響 257
8.2.4 放氣型周向槽機匣處理對壓氣機性能的影響 263
8.2.5 小結(jié) 267
8.3 機匣處理對高速離心葉輪性能的影響 268
8.3.1 凹槽導(dǎo)流葉片式機匣處理對壓氣機性能的影響 268
8.3.2 周向槽機匣處理對壓氣機性能的影響 277
8.3.3 放氣型周向槽機匣處理對壓氣機性能的影響 283
8.3.4 梯狀間隙結(jié)構(gòu)處理對壓氣機性能的影響 288
8.3.5 小結(jié) 293
8.4 本章小結(jié) 294
參考文獻 296
叢書序
前言
第五章 軸流壓氣機組合型機匣處理擴穩(wěn)技術(shù)
5.1 亞聲速軸流壓氣機組合型機匣處理研究 002
5.1.1 機匣處理結(jié)構(gòu)與數(shù)值計算方法 002
5.1.2 總性能分析 003
5.1.3 壓氣機內(nèi)部流場分析 004
5.1.4 小結(jié) 010
5.2 高負荷跨聲速軸流壓氣機組合型機匣處理研究 011
5.2.1 研究對象及存在的問題 011
5.2.2 組合型機匣處理的設(shè)計與參數(shù)化研究 014
5.2.3 組合型機匣處理的非定常流動分析 022
5.2.4 組合型機匣處理作用下靜子的改型設(shè)計 030
5.2.5 小結(jié) 040
5.3 本章小結(jié) 041
參考文獻 042
第六章 軸流壓氣機端壁造型流動控制技術(shù)
6.1 端壁造型技術(shù)發(fā)展概況 044
6.1.1 端壁造型技術(shù)原理與早期研究 045
6.1.2 端壁造型方法 047
6.1.3 端壁造型應(yīng)用研究與流動控制規(guī)律 049
6.1.4 壓氣機端壁造型研究總結(jié) 055
6.2 經(jīng)驗式端壁造型設(shè)計方法 056
6.2.1 引言 056
6.2.2 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及實現(xiàn)方法 056
6.2.3 經(jīng)驗式端壁造型軟件 063
6.2.4 端壁造型設(shè)計實例及效果評估 064
6.2.5 小結(jié) 076
6.3 端壁流動控制規(guī)律的數(shù)據(jù)挖掘分析及端壁造型優(yōu)化設(shè)計 077
6.3.1 引言 077
6.3.2 端壁造型數(shù)據(jù)庫 079
6.3.3 端壁造型原則——流動結(jié)構(gòu)與損失相關(guān)性分析 086
6.3.4 造型關(guān)鍵位置——造型參數(shù)與損失相關(guān)性分析 094
6.3.5 流動控制方法——端面流場與損失SOM分析 095
6.3.6 端壁造型優(yōu)化設(shè)計與*優(yōu)流動控制規(guī)律驗證 102
6.3.7 小結(jié) 108
6.4 端壁造型反向設(shè)計法 109
6.4.1 引言 109
6.4.2 壓氣機端區(qū)流動理論模型 110
6.4.3 端壁造型反向設(shè)計法 117
6.4.4 造型效果與驗證 122
6.4.5 小結(jié) 130
6.5 高負荷串列靜子的端壁造型研究 131
6.5.1 引言 131
6.5.2 串列葉型中端區(qū)流動問題的研究成果 131
6.5.3 高負荷串列靜子的端區(qū)損失數(shù)值研究 135
6.5.4 靜子端壁造型設(shè)計 145
6.5.5 端壁造型問題的級間影響 152
6.5.6 小結(jié) 163
6.6 本章小結(jié) 164
參考文獻 166
第七章 軸流壓氣機渦流發(fā)生器流動控制技術(shù)
7.1 渦流發(fā)生器簡介 171
7.1.1 渦流發(fā)生器的幾何結(jié)構(gòu)及作用過程 171
7.1.2 渦流發(fā)生器的發(fā)展現(xiàn)狀 173
7.2 高負荷壓氣機葉柵的氣動性能分析 180
7.2.1 高負荷壓氣機葉柵介紹 180
7.2.2 葉柵內(nèi)的流動特性分析 181
7.2.3 葉柵的角區(qū)失速判定 183
7.3 微型渦流發(fā)生器對高負荷壓氣機葉柵的影響 185
7.3.1 微型渦流發(fā)生器的氣動優(yōu)化設(shè)計 185
7.3.2 微型渦流發(fā)生器對葉柵流動特性的影響 191
7.3.3 微型渦流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化 198
7.4 微型渦流發(fā)生器與吸氣槽相結(jié)合對高負荷葉柵性能的影響 207
7.4.1 全葉高吸氣槽的參數(shù)介紹 208
7.4.2 微型渦流發(fā)生器與全葉高吸氣槽相融合對葉柵性能的影響 210
7.4.3 微型渦流發(fā)生器與分段式吸氣槽相融合對葉柵性能的影響 217
7.5 微型渦流發(fā)生器對跨聲速軸流壓氣機的影響 223
7.5.1 跨聲速軸流壓氣機介紹 223
7.5.2 跨聲速軸流壓氣機性能分析 225
7.5.3 流動控制方法的幾何參數(shù)介紹 230
7.5.4 微型渦流發(fā)生器和吸氣槽對軸流壓氣機性能的影響 231
7.5.5 微型渦流發(fā)生器和吸氣槽相融合對軸流壓氣機性能的影響 237
7.6 本章小結(jié) 241
參考文獻 244
第八章 離心壓氣機機匣處理擴穩(wěn)技術(shù)
8.1 徑流式葉輪機匣處理研究現(xiàn)狀 248
8.2 機匣處理對低速離心葉輪性能的影響 251
8.2.1 研究對象與數(shù)值計算方法 251
8.2.2 葉片流向槽對壓氣機性能的影響 252
8.2.3 周向槽機匣處理對壓氣機性能的影響 257
8.2.4 放氣型周向槽機匣處理對壓氣機性能的影響 263
8.2.5 小結(jié) 267
8.3 機匣處理對高速離心葉輪性能的影響 268
8.3.1 凹槽導(dǎo)流葉片式機匣處理對壓氣機性能的影響 268
8.3.2 周向槽機匣處理對壓氣機性能的影響 277
8.3.3 放氣型周向槽機匣處理對壓氣機性能的影響 283
8.3.4 梯狀間隙結(jié)構(gòu)處理對壓氣機性能的影響 288
8.3.5 小結(jié) 293
8.4 本章小結(jié) 294
參考文獻 296
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航空葉輪機先進擴穩(wěn)及流動控制技術(shù)(下冊) 節(jié)選
第五章 軸流壓氣機組合型機匣處理擴穩(wěn)技術(shù) 機匣處理已成為當(dāng)今世界上用于擴大壓氣機穩(wěn)定工作范圍的重要技術(shù)之一。它以結(jié)構(gòu)簡單、擴穩(wěn)效果顯著而廣泛應(yīng)用于實際發(fā)動機中。對于現(xiàn)有的各種傳統(tǒng)機匣處理結(jié)構(gòu)，通常能擴大壓氣機的穩(wěn)定工作范圍，但同時能兼顧失速裕度改進量和效率的機匣處理形式很少。槽式機匣處理在不降低或略微降低壓氣機的原有效率的基礎(chǔ)上，可提高壓氣機的穩(wěn)定工作范圍，獲得的失速裕度改進量絕大部分在10％以內(nèi)［1-4］。縫式機匣處理一般都能夠獲得15％～40％左右的失速裕度改進量（壓氣機不同，擴穩(wěn)效果強弱不一樣），但也伴隨著較大的效率損失［5-10］。文獻［11］等對軸向縫與周向槽組合的機匣處理研究表明，組合式前縫后槽機匣處理能夠獲得介于周向槽與軸向縫之間的裕度提升，效率損失遠低于軸向縫機匣處理。相關(guān)研究均表明，在略微降低或不降低效率的基礎(chǔ)上，自循環(huán)機匣處理能有效擴大軸流壓氣機穩(wěn)定工作范圍。文獻［12］的研究也表明自循環(huán)機匣處理的擴穩(wěn)能力強于周向槽機匣處理。文獻［13］中在一中等轉(zhuǎn)速壓氣機轉(zhuǎn)子上進行的自循環(huán)機匣處理數(shù)值研究表明轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定工作范圍提高了60％左右，同時轉(zhuǎn)子效率基本不變。文獻［14］的數(shù)值研究結(jié)果表明，自循環(huán)機匣處理使NASA Rotor 67設(shè)計轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)定工作范圍擴大了近26.5％，但未提到對效率的影響。文獻［15］至文獻［17］針對同一壓氣機轉(zhuǎn)子，在n＝0.708換算轉(zhuǎn)速下分別進行了帶周向槽機匣處理、自循環(huán)機匣處理及軸向傾斜縫機匣處理的數(shù)值研究，3種不同機匣處理獲得的失速裕度改進量分別為6.81％［15］、12％［16］、38.9％［17］，同時周向槽機匣處理、自循環(huán)機匣處理對效率的影響在0.5％以內(nèi)，而軸向傾斜縫機匣處理在2％～3％范圍內(nèi)降低壓氣機效率。 長期以來，國內(nèi)外壓氣機研究者一直在尋找能兼顧效率及失速裕度的機匣處理形式，從上面的敘述可知，縫式機匣處理擴穩(wěn)能力強，但對效率影響大。自循環(huán)機匣處理擴穩(wěn)能力比周向槽強，影響效率的程度相當(dāng)。為此，在綜合自循環(huán)機匣處理、縫式機匣處理各自優(yōu)點及特點的基礎(chǔ)上，形成組合型機匣處理結(jié)構(gòu)。 5.1亞聲速軸流壓氣機組合型機匣處理研究 本節(jié)針對西北工業(yè)大學(xué)單級軸流壓氣機轉(zhuǎn)子，設(shè)計了自循環(huán)機匣處理縫式機匣處理的組合型機匣處理，并對其進行帶組合型機匣處理的全通道非定常數(shù)值模擬研究，以期揭示組合型機匣處理對軸流壓氣機性能及穩(wěn)定性影響的機制。 5.1.1機匣處理結(jié)構(gòu)與數(shù)值計算方法 組合型機匣處理結(jié)構(gòu)如圖5-1所示，自循環(huán)機匣處理由噴氣、橋道及引氣結(jié)構(gòu)組成，沿著圓周方向均勻分布15個自循環(huán)裝置，為使引氣流更順暢地從噴氣裝置流出，引氣裝置與噴氣裝置不在同一周向位置。噴氣裝置在轉(zhuǎn)子葉頂前緣上游約17％軸向弦長處，引氣裝置與轉(zhuǎn)子葉頂尾緣的*小軸向坐標(biāo)基本相同。橋道的下端面到機匣面的平均距離為18.3％轉(zhuǎn)子葉高，平均高度約為8.62％葉高。自循環(huán)機匣處理噴氣裝置、引氣裝置主要幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)見表5-1，橋道寬度沿著軸向在33 ％～67％葉頂軸向弦長范圍內(nèi)變化。每隔一個葉片通道分布3個軸向傾斜縫，沿著整個圓周方向縫的數(shù)目為45，縫的徑向傾斜角為60°，中心偏移度約為0.61，定義為機匣處理中心與轉(zhuǎn)子葉排中心的軸向位置差與葉尖軸向弦長之比。 圖5-1 組合型機匣處理結(jié)構(gòu)圖 表5-1 自循環(huán)機匣處理噴氣裝置、引氣裝置主要幾何參數(shù) 計算結(jié)合BL湍流模型求解三維雷諾時均NS方程，采用中心差分格式進行空間離散。定常計算時采用顯式四階龍格庫塔方法獲得定常解。非定常計算采用隱式雙時間方法，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周設(shè)置600個物理時間步，每一物理時間步下的虛擬時間步為20，全通道計算，共30個葉片通道。為了節(jié)省計算時間，以收斂的定常計算結(jié)果或收斂的非定常計算結(jié)果為非定常計算的初場。 圖5-2給出該壓氣機葉片通道子午面上計算網(wǎng)格圖及機匣處理結(jié)構(gòu)簡圖。計算中進口延伸段、組合型機匣處理設(shè)為靜止域，轉(zhuǎn)子通道及出口延伸段設(shè)為轉(zhuǎn)動域。定常計算時轉(zhuǎn)動域與靜止域之間的動靜交接面數(shù)據(jù)采用混合面方法處理，非定常計算時動靜交接面數(shù)據(jù)采用區(qū)域縮放方法處理（兩側(cè)計算域面積相等）。實壁機匣、僅帶自循環(huán)機匣處理、僅帶軸向傾斜縫機匣處理及組合型機匣處理的全通道數(shù)值計算總網(wǎng)格數(shù)目分別約為710萬、753萬、758萬及801萬。 圖5-2 葉片通道子午計算網(wǎng)格圖 在所有工況計算中，固體壁面均為定絕熱無滑移邊界條件，壓氣機延伸段進口總壓、進口總溫分別為101325Pa、288.2K，進口氣流方向為徑向（圖5-1）。壓氣機出口延伸段端面采用平均靜壓設(shè)置，近失速工況的出口靜壓*大，當(dāng)轉(zhuǎn)子進入失速工況時，流量、總壓比及效率等參數(shù)呈發(fā)散趨勢，*終計算無法進行。 5.1.2總性能分析 圖5-3給出了該壓氣機在8130r/min轉(zhuǎn)速下的性能曲線分布。由于是全通道模擬，為了節(jié)省計算時間，本書中僅對以下7個工況進行非定常計算，分別為實壁機匣近失速流量附近的3個工況，軸向傾斜縫機匣處理近失速流量對應(yīng)的1個工況、自循環(huán)機匣處理近失速流量對應(yīng)的2個工況及組合型機匣處理近失速流量對應(yīng)的1個工況［在圖5-3（b）中注明］，圖5-3中其他工況點取定常計算值。在圖5-3中可以看到實壁機匣計算得到的壓氣機特性線在變化趨勢及范圍上能與試驗較好符合。網(wǎng)格數(shù)目、湍流模型、測點位置、測試誤差等因素使數(shù)值與試驗得到的特性線存在差異。 圖5-3 壓氣機性能曲線 從圖5-3可看到軸向傾斜縫、自循環(huán)及組合型機匣處理都擴大了壓氣機轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定工作范圍，獲得的綜合失速裕度改進量分別約為12.86％、16.47％及22.72％，綜合失速裕度改進量定義詳見第二章。從圖5-3（a）可觀察到三種不同機匣處理的總壓比特性線在大部分流量范圍內(nèi)與實壁機匣在數(shù)值及變化趨勢上差別很小，但軸向傾斜縫及組合型號機匣處理在小流量范圍的總壓比略微比自循環(huán)機匣處理的高。從效率曲線的對比可看出，與實壁機匣的比較，軸向傾斜縫、自循環(huán)機匣處理在一定流量范圍內(nèi)降低了轉(zhuǎn)子效率且降低程度基本相同，效率降低的*大程度約為0.5％。從失速裕度改進量看，組合型機匣處理的擴穩(wěn)能力分別是其他兩種的1.77、1.38倍，但其對實壁機匣轉(zhuǎn)子效率的降低程度較其他兩種機匣處理的大，效率降低的*大值約為1.3％。同時從效率曲線可看到，機匣處理降低效率的程度都是在中等流量范圍內(nèi)較大，在大、小流量范圍內(nèi)降低程度較小，在更小流量下，軸向傾斜縫、自循環(huán)機匣處理效率基本與實壁機匣相當(dāng)。 5.1.3壓氣機內(nèi)部流場分析 在分析組合型機匣處理擴穩(wěn)機制前，先對自循環(huán)機匣處理、軸向傾斜縫機匣處理如何影響壓氣機內(nèi)部流場做一定的分析。圖5-4為實壁機匣、軸向傾斜縫及自循環(huán)機匣處理時約99.2％葉高處三個轉(zhuǎn)子通道內(nèi)相對馬赫數(shù)分布圖、中間通道內(nèi)相對速度矢量放大圖，圖5-4中還給出了噴氣及軸向縫的位置。三種機匣的壓氣機流量差別不大，此時實壁機匣近失速工況。從圖5-4中可看到，實壁機匣每個葉頂通道內(nèi)都存在大范圍的低能氣體區(qū)，越往通道上游，低能氣體區(qū)越靠近葉片壓力面，而在通道上游近葉片吸力面處并未出現(xiàn)低能氣體區(qū)。從圖54（b）中也可看到，實壁機匣葉頂通道內(nèi)靠近葉片壓力面處前部出現(xiàn)了回流現(xiàn)象［圖5-4（b）中圓形標(biāo)示內(nèi)］，并且部分區(qū)域的氣流速度方向從下游指向或由葉片吸力面指向葉片壓力面前緣［圖5-4（b）中用箭頭＋虛線標(biāo)示］，這兩種流動形式*終在葉片前緣處相匯形成了前緣溢流現(xiàn)象，迫使部分進口來流在近前緣處不能流入葉頂通道，氣流方向發(fā)生轉(zhuǎn)折，產(chǎn)生負的軸向分速，此時葉頂通道內(nèi)堵塞情況惡劣，如轉(zhuǎn)子出口靜壓繼續(xù)增加，前緣溢流現(xiàn)象將會更嚴(yán)重，*后使轉(zhuǎn)子發(fā)生失速。當(dāng)分別采用軸向傾斜縫、自循環(huán)機匣處理后，葉頂通道內(nèi)不再出現(xiàn)大面積的低能氣體區(qū)，只在部分通道內(nèi)有很小范圍的低能區(qū)，這些低能區(qū)位于通道的中部或后部，其中自循環(huán)機匣處理消除低能流體區(qū)的效果*強。 圖5-4 99.2％葉高相對馬赫數(shù)分布及相對速度矢量放大圖 在圖5-4（d）、（f）中可觀察到兩種機匣處理后葉片通道內(nèi)均無前緣溢流現(xiàn)象，制圖時為了清楚地顯示速度矢量，對速度矢量箭頭等進行放大，所以圖5-4（d）、（f）中葉片前緣處部分氣流矢量看起來像前緣溢流。對比兩種機匣處理通道內(nèi)氣流速度方向及大小可看到，軸向傾斜縫提高了處理縫覆蓋范圍處的部分氣流速度，這是因為在縫的下游端感受到葉頂通道高靜壓與縫的上游端感受進口上游低靜壓所形成的靜壓差作用下，氣流在縫后部被抽吸入縫，縫內(nèi)部分氣流在縫前部噴射入葉頂通道內(nèi)，噴射流從葉頂上游處射入主流時帶有切向動量，其切向速度分量的大小取決于徑向傾斜角的大小，噴氣流與通道主流相互作用，因此使進口上游處的氣流速度增大。自循環(huán)機匣處理也提高了進口處部分氣流速度大小，這是由于從噴氣裝置流出的噴射流具有較大的軸向分速，噴射流與通道主流相互作用，同樣也增加了進口上游處部分氣流的速度。這兩種機匣處理形成的高速噴射氣流對葉頂?shù)湍軞怏w產(chǎn)生作用，抑制了前緣溢流現(xiàn)象的發(fā)生，使進口來流能順利地流入/流出葉片通道。 圖5-5給出了三種機匣氣流進氣角、進口軸向分速沿葉高的部分示意圖［周向平均、時均值，氣流角度定義為arctan（氣流絕對速度軸向分量與相對速度切向分量之比），機匣處理施加影響范圍主要位于葉頂，因此圖5-5中僅列出靠近葉尖范圍的曲線分布］，圖5-5中工況與圖5-4一致，縱坐標(biāo)數(shù)值為葉頂半徑與機匣半徑之比。在圖5-5（a）中都可看到在縱坐標(biāo)數(shù)值處于0.97～1.0的葉尖區(qū)，相同葉高處自循環(huán)機匣處理的進氣角*大，軸向傾斜縫次之，實壁機匣的*小，這說明自循環(huán)機匣處理改善進氣角的程度比軸向傾斜縫的程度高，當(dāng)然這可能與軸向傾斜機匣處理覆蓋的周向范圍比自循環(huán)機匣處理的范圍小有關(guān)。并且這還意味著實壁機匣的攻角是*大的，氣流容易在葉背處發(fā)生分離。在縱坐標(biāo)數(shù)值處于0.99～1.0，實壁機匣進氣角為負值，約在縱坐標(biāo)數(shù)值為0.995處絕對值達到*大。從圖5-5（b）也可知0.99～1.0葉高內(nèi)，實壁機匣氣流軸向速度是負值，這就造成該區(qū)域進氣角度是負的，這也說明在該區(qū)域出現(xiàn)了間隙倒流現(xiàn)象（葉頂間隙處在縱坐標(biāo)數(shù)值為0.995～1.0）。 圖5-5 進口氣流角和進口軸向速度分布圖
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