关键词:压气机;非定常模拟;时序效应;气流激振力;气动负荷;叶片
摘 要:对某型燃气轮机中间三级轴流压气机流场进行了非定常数值模拟,研究第二级动叶时序(CLOCKING)效应对中间级各列叶片气动负荷的影响.计算过程采用基于谐函数(Harmonic)的频域变化方法对全三维Navier-Stokes(N-S)方程进行求解.通过对各列叶片非定常气动负荷进行时域和频域分析,指出转子叶片中间级动叶R2处于不同的CLOCKING位置时,会引起R2叶片本身以及下游中间级静叶S2气流激振力显著变化.在CLK0(各列动叶片在周向上安装位置相同)位置,中间级静叶片在部分时刻内受力与常规方向相反,且气动力和力矩波动幅度最大.在CLK2(动叶片在周向上错开1/2节距安装)位置上,R2叶片和S2叶片气动负荷的稳定性都得到改善.静叶S2气动力、气动力矩波动幅值明显较其他位置小,且方向的改变次数也较小.同时,S2对其上下游动叶一倍通过频率的响应也最小,因此具有比较稳定的气动负荷.