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端壁倒圆半径误差对高负荷静叶栅性能影响的不确定性分析

郭正涛 楚武利 姬田园 杨吉博 张耀峰

郭正涛, 楚武利, 姬田园, 杨吉博, 张耀峰. 端壁倒圆半径误差对高负荷静叶栅性能影响的不确定性分析[J]. 航空动力学报, 2021, 36(10): 2173-2185. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200519
引用本文: 郭正涛, 楚武利, 姬田园, 杨吉博, 张耀峰. 端壁倒圆半径误差对高负荷静叶栅性能影响的不确定性分析[J]. 航空动力学报, 2021, 36(10): 2173-2185. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200519
GUO Zhengtao, CHU Wuli, JI Tianyuan, YANG Jibo, ZHANG Yaofeng. Uncertainty analysis of effects of end wall fillet radius error on high-load stator cascade performance[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(10): 2173-2185. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200519
Citation: GUO Zhengtao, CHU Wuli, JI Tianyuan, YANG Jibo, ZHANG Yaofeng. Uncertainty analysis of effects of end wall fillet radius error on high-load stator cascade performance[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(10): 2173-2185. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200519

端壁倒圆半径误差对高负荷静叶栅性能影响的不确定性分析

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200519
基金项目: 国家科技重大专项(J2019-Ⅰ-0011); 国家自然科学基金面上项目(52076179)
详细信息
    作者简介:

    郭正涛(1996-),男,博士生,研究领域为叶轮机械气动热力学。E-mail:gzt141507108@outlook.com

    通讯作者:

    楚武利(1962-),男,教授、博士生导师,博士,研究领域为高性能轴流及离心压气机先进流动控制。E-mail:wlchu@nwpu.edu.cn

  • 中图分类号: V231.3

Uncertainty analysis of effects of end wall fillet radius error on high-load stator cascade performance

  • 摘要: 为对压气机静子叶片高精度设计与制造提供有力参考,以某高负荷压气机静子叶栅为研究对象,采用基于高斯分布型随机输入的非嵌入式多项式混沌方法,量化评估了端壁倒圆半径误差对最小损失和近失速两个工况下气动性能的不确定性影响。结果表明:倒圆半径误差的不确定性对气动性能的平均水平影响不大,主要反映在气动性能参数的标准差上。提高倒圆半径的加工精度可提升气动性能的鲁棒性近一倍。加工精度一定时,为对叶片进行鲁棒性优化设计,应重点关注近失速工况下气动损失的鲁棒性。根据公差带内端壁倒圆半径与近失速工况下气动性能的关联性分析,倒圆半径与气动性能呈线性关系,应避免倒圆半径与设计值相比偏小的叶片投入使用,以期获得良好的气动性能。通过近失速流场的不确定性分析,分离流动对于倒圆半径误差更为敏感,是引起气动性能不确定性变化的主要因素。

     

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  • 收稿日期:  2020-12-03
  • 刊出日期:  2021-10-28

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