摘要：對(duì)預(yù)旋系統(tǒng)內(nèi)的壓力變化相關(guān)研究較少。基于理論分析、實(shí)驗(yàn)測量以及數(shù)值計(jì)算,對(duì)某蓋板式預(yù)旋系統(tǒng)的壓比及熵增特性進(jìn)行研究。通過理論推導(dǎo),對(duì)預(yù)旋系統(tǒng)內(nèi)壓比與無量綱溫降的關(guān)系進(jìn)行分析。在最高轉(zhuǎn)速可達(dá)10000r/min的高轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,測量了轉(zhuǎn)盤上的氣流靜壓以及相對(duì)總溫,進(jìn)而獲得壓比及熵增特性。進(jìn)行三維數(shù)值計(jì)算,將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,并根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)預(yù)旋系統(tǒng)內(nèi)的熵產(chǎn)分布以及各元件的熵增情況進(jìn)行分析。結(jié)果表明:系統(tǒng)溫降以及旋轉(zhuǎn)馬赫數(shù)大小決定了預(yù)旋系統(tǒng)的理想最大壓比,而實(shí)際壓比與理想壓比的比值取決于系統(tǒng)內(nèi)的熵增大小。采用數(shù)值計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)測量所得結(jié)果對(duì)理論關(guān)系式進(jìn)行了驗(yàn)證,最大偏差2.7%。旋轉(zhuǎn)馬赫數(shù)一定的條件下,隨系統(tǒng)無量綱溫降增大,系統(tǒng)壓比逐漸減小。由于熵增影響,實(shí)測壓比與理想壓比最大相差約36%。預(yù)旋系統(tǒng)內(nèi)的熵增主要發(fā)生在預(yù)旋腔靜止壁面、接受孔前后、供給孔進(jìn)口等氣流旋轉(zhuǎn)比發(fā)生劇烈變化的區(qū)域。預(yù)旋系統(tǒng)內(nèi)主要元件的熵增隨流量增大都呈逐漸增大的趨勢,但接受孔處熵增最小值出現(xiàn)在噴嘴出口旋轉(zhuǎn)比等于1左右時(shí),流量過小或過大都會(huì)導(dǎo)致接受孔處熵增變大。
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