葉尖間隙對(duì)轉(zhuǎn)子葉片顫振特性的影響PPT課件

1、導(dǎo)師：導(dǎo)師：鄭赟鄭赟學(xué)生：學(xué)生：楊俊楊俊n 葉片顫振：n 彈性體葉片在氣流中發(fā)生自激振動(dòng)n 顫振分類n -亞/跨音速失速顫振 n -亞音堵塞顫振n -超音非失速顫振n -高反壓超音顫振n -超音失速顫振n 影響要素：n 葉片間相位角；振動(dòng)模態(tài)；折合頻率等n 危害：n 發(fā)作時(shí)間短，破壞性極強(qiáng)n 要挾發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造完好性和可靠性n 設(shè)計(jì)人員不得不攻克的難題葉片振動(dòng)曲線葉片振動(dòng)曲線顫振分類顫振分類2022-5-94葉尖間隙氣動(dòng)負(fù)荷顫振特性葉尖走漏流三渦構(gòu)造葉尖走漏流三渦構(gòu)造Kang模型模型葉尖走漏流三渦構(gòu)造葉尖走漏流三渦構(gòu)造Kang模型模型n馮毓誠等在跨音速壓氣機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)BF-1系列轉(zhuǎn)子在兩種不同葉

2、尖間隙1.6mm和0.5mm下進(jìn)展顫振實(shí)驗(yàn)的情況。由于二次流損失減少，氣流激振能量添加，使葉片失速顫振區(qū)范圍擴(kuò)展，顫振邊境前移。n李克儉等討論了壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子漏流渦與葉片氣彈穩(wěn)定性的相關(guān)性。結(jié)果闡明，漏流渦對(duì)葉片氣彈穩(wěn)定性影響較大，大渦量的漏流渦能抑制葉片顫振發(fā)生。n楊慧等重點(diǎn)區(qū)分葉尖間隙對(duì)壓氣機(jī)葉片氣彈穩(wěn)定性的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在葉柵穩(wěn)定性最差時(shí)，隨著間隙從零添加到2.3%葉高，部分氣動(dòng)阻尼在90%95%葉高處減少了大約45%。得出結(jié)論：不思索葉尖間隙的數(shù)值模型能夠會(huì)給出過穩(wěn)定的葉片顫振預(yù)測(cè)。nFu，Wang等運(yùn)用能量法和特征值法計(jì)算了五種不同間隙下壓氣機(jī)葉片氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性的變化.隨著間隙增大，葉

3、片的氣彈穩(wěn)定性先變小，到達(dá)一個(gè)極小值又會(huì)變大，存在一個(gè)最正確的葉尖間隙尺寸。nPeng等經(jīng)過計(jì)算研討了多級(jí)軸流壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片間隙和靜子導(dǎo)葉葉片葉尖間隙對(duì)顫振特性的影響。大的葉尖間隙產(chǎn)生的間隙流是顫振發(fā)生的誘導(dǎo)要素，較大的葉尖間隙會(huì)降低氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性，使顫振特性變差葉尖間隙流動(dòng)及分區(qū)走漏流運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡及影響范圍間隙對(duì)葉表非定常壓力的影響間隙對(duì)葉片外表部分氣動(dòng)功的影響間隙對(duì)走漏流動(dòng)的影響間隙對(duì)定常壓力的影響葉尖間隙對(duì)氣動(dòng)阻尼的影響定常壓力非定常壓力部分氣動(dòng)功氣動(dòng)阻尼走漏渦n 算例模型：n NASA rotor67風(fēng)扇轉(zhuǎn)子小型n 某大型風(fēng)扇轉(zhuǎn)子n 工具n 網(wǎng)格劃分：IGG/AutoGrid5，MARC/

4、ANSYSYn 前處置：HGPP程序n 求解流場(chǎng)：HGFS/HGFSP求解器n 后處置：HGPSTecplot 360n 計(jì)算方法n 能量法和流固耦合法流固耦合法流程圖流固耦合法流程圖n 1. rotor67風(fēng)扇轉(zhuǎn)子參數(shù)n 2.流體域網(wǎng)格網(wǎng)格點(diǎn)總數(shù)網(wǎng)格點(diǎn)總數(shù)515603流道徑向?qū)訑?shù)流道徑向?qū)訑?shù)73葉尖間隙徑向?qū)訑?shù)葉尖間隙徑向?qū)訑?shù)19設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速16043rpm進(jìn)口葉尖速度進(jìn)口葉尖速度429.0m/s設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流量33.25kg/s進(jìn)口葉尖馬赫數(shù)進(jìn)口葉尖馬赫數(shù)1.38設(shè)計(jì)壓比設(shè)計(jì)壓比1.63進(jìn)口半徑比進(jìn)口半徑比0.375設(shè)計(jì)葉尖間隙設(shè)計(jì)葉尖間隙1.016mm出口半徑比出口半徑比0.478設(shè)

5、計(jì)葉片數(shù)設(shè)計(jì)葉片數(shù)22最長(zhǎng)半徑最長(zhǎng)半徑16.16cm展弦比展弦比1.56最短半徑最短半徑12.85cmn 3.固體域網(wǎng)格n 4. 葉尖間隙取值范圍n 5.邊境條件大?。ù笮。╩m）0.250.50.751(設(shè)計(jì)設(shè)計(jì))1.52葉高葉高%0.15%0.31%0.46%0.62%0.93%1.24%弦長(zhǎng)弦長(zhǎng)%0.3%0.6%0.9%1.2%1.5%1.8%Adamczyk J J，Celestina M L，Greitzer E MThe role of tip clearance in high-speed fan stallJJournal of Turbomachinery，1993，115：

6、11：28-39計(jì)算類型計(jì)算類型間隙范圍間隙范圍工況工況定常計(jì)算定常計(jì)算0.15%葉高葉高1.24%葉高葉高背壓背壓90000106500能量法計(jì)算能量法計(jì)算0.62%葉高葉高最高效率點(diǎn)后，換算流量最高效率點(diǎn)后，換算流量0.95流固耦合法計(jì)算流固耦合法計(jì)算0.15%葉高葉高1.24%葉高葉高最高效率點(diǎn)后，換算流量最高效率點(diǎn)后，換算流量0.95節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)數(shù)單元數(shù)單元數(shù)單元類型單元類型轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（rpmrpm）一階振動(dòng)頻率一階振動(dòng)頻率138331383389448944六面體網(wǎng)格六面體網(wǎng)格1604316043528.98Hz528.98Hzn 1.流體域網(wǎng)格n 2.間隙范圍n 3.邊境條件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速

7、設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速3616rpm網(wǎng)格點(diǎn)總數(shù)網(wǎng)格點(diǎn)總數(shù)662381葉片長(zhǎng)度葉片長(zhǎng)度0.672m流道徑向?qū)訑?shù)流道徑向?qū)訑?shù)73葉尖弦長(zhǎng)葉尖弦長(zhǎng)0.395m葉尖間隙徑向?qū)訑?shù)葉尖間隙徑向?qū)訑?shù)21間隙大小間隙大小1mm2mm3mm4mm間隙間隙/葉尖弦長(zhǎng)葉尖弦長(zhǎng)0.25%0.50%0.75%1.00%計(jì)算類型計(jì)算類型間隙范圍間隙范圍工況工況定常計(jì)算定常計(jì)算0.25%1.00%背壓背壓88000105700流固耦合法計(jì)算流固耦合法計(jì)算0.25%1.00%給定背壓給定背壓98500振動(dòng)階數(shù)振動(dòng)階數(shù)振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率一階一階99.121Hz二階二階175.1Hz三階三階225.1Hzn 4.固體振動(dòng)頻率n 1. 葉尖間隙對(duì)

8、氣動(dòng)性能的影響n 計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比n 間隙大小對(duì)特性影響n 2. 葉尖間隙對(duì)走漏渦的影響n 走漏流分區(qū)及影響范圍n 間隙對(duì)走漏流的影響n 3. 葉尖間隙對(duì)葉片外表壓力的影響n 間隙對(duì)葉片外表壓力的影響n 時(shí)域和頻域分析98%葉高壓力分布n 4. 葉尖間隙對(duì)顫振特性影響分析n 能量法計(jì)算葉片外表部分功分布n 不同相位氣動(dòng)阻尼對(duì)比定常壓力非定常壓力部分氣動(dòng)功氣動(dòng)阻尼走漏渦n 最大效率點(diǎn)在背壓1.05附近，此時(shí)流量為33.792kg/s，效率為0.9077。n NASA實(shí)驗(yàn)測(cè)定堵塞流量為34.96kg/s，計(jì)算結(jié)果為34.63kg/s，比實(shí)驗(yàn)值略小。n 以堵塞點(diǎn)流量為基準(zhǔn)：換算流量=實(shí)踐流量/堵塞

9、點(diǎn)流量2022-5-912流量流量- -效率圖效率圖流量流量- -壓比壓比圖圖葉尖間隙增大，壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子最大效率下降，最大壓比減小選定對(duì)比的任務(wù)點(diǎn)為換算流量為0.95附近，采用給定背壓的方法計(jì)算流量一樣，載荷大小類似流量流量- -效率圖效率圖流量流量- -壓比壓比圖圖n 間隙走漏流動(dòng)分區(qū)葉尖間隙為0.62%葉高n A區(qū)為主流占主要影響的區(qū)域主走漏流n B區(qū)為葉尖間隙走漏流動(dòng)區(qū)通道走漏流n C區(qū)為走漏渦區(qū)域摻混區(qū)ABC進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口葉尖中部葉尖中部進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口葉尖尾緣葉尖尾緣葉尖尾緣葉尖尾緣n 3.2.1走漏渦運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡n A：主走漏流區(qū)n 流動(dòng)遭到主流影響，走漏流直接向下游流動(dòng)。n B：通道

10、走漏流區(qū)n 流動(dòng)受吸力面和壓力面壓差的影響，流動(dòng)方向垂直于主流的走漏流動(dòng)。n C：摻混區(qū)n 主走漏流和通道走漏流在此處摻混，并且與通道激波相遇，發(fā)生劇烈的渦波干涉。ACB進(jìn)口進(jìn)口BCAACBVortex1Vortex2進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口通道內(nèi)熵增圖通道內(nèi)熵增圖通道內(nèi)渦量尺度通道內(nèi)渦量尺度葉尖部位流線葉尖部位流線葉尖部位流管葉尖部位流管n 3.2.2走漏流影響范圍n 主走漏流區(qū)。影響范圍在90%葉高以上，60%弦長(zhǎng)之前。n 通道走漏流區(qū)。影響范圍在90%葉高以上，20%弦長(zhǎng)之后。n 摻混區(qū)。影響范圍在通道內(nèi)30%到70%弦長(zhǎng)附近。Ps SsA1B1Ps SsA2B2C20%弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分

11、布左和渦量尺度右弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分布左和渦量尺度右33%弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分布左和渦量尺度右弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分布左和渦量尺度右Ps SsC3B3A366%弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分布左和渦量尺度右弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分布左和渦量尺度右C5Ps SsB4C4100%弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分布左和渦量尺度右弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分布左和渦量尺度右133%弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分布左和渦量尺度右弦長(zhǎng)通道內(nèi)壓力分布左和渦量尺度右n 3.2.3葉尖間隙大小對(duì)走漏渦影響范圍的分析：n 在小的間隙下，沒有構(gòu)成走漏渦或只是構(gòu)成了強(qiáng)度很弱的走漏渦。n 在大的間隙下，走漏渦為射流-尾跡構(gòu)造。n 葉尖間隙對(duì)壓力面的影響大于對(duì)吸力面影響。Ps SsPs SsPs

12、SsPs SsA1A3A2B4B3B2C3C2C4圖示間隙范圍從左到右分別為圖示間隙范圍從左到右分別為0.31%葉高、葉高、0.62%葉高和葉高和1.24%葉高。葉高。圖示通道截面從上到下分別為圖示通道截面從上到下分別為0%弦長(zhǎng)弦長(zhǎng)、33%弦長(zhǎng)、弦長(zhǎng)、66%弦長(zhǎng)和弦長(zhǎng)和100%弦長(zhǎng)。弦長(zhǎng)。0%弦長(zhǎng)弦長(zhǎng)66%弦長(zhǎng)弦長(zhǎng)33%弦長(zhǎng)弦長(zhǎng)100%弦長(zhǎng)弦長(zhǎng)0.31%葉高葉高0.62%葉高葉高1.24%葉高葉高葉尖間隙葉尖間隙0.31%span0.31%span，吸力面左和壓力面右，吸力面左和壓力面右葉尖間隙葉尖間隙1.24%span1.24%span，吸力面左和壓力面右，吸力面左和壓力面右葉尖間隙葉尖間隙

13、0.62%span0.62%span，吸力面左和壓力面右，吸力面左和壓力面右進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口激波激波激波激波激波激波Vortex1Vortex2VortexVortex+shockPressureSuctionMainstream葉尖間隙葉尖間隙0.62%span0.62%span，98%98%葉高葉片葉高葉片通道和葉片外通道和葉片外表壓力分布表壓力分布葉尖間隙葉尖間隙0.62%span0.62%span，95%95%葉高葉片葉高葉片通道和葉片外通道和葉片外表壓力分布表壓力分布shockshock從左到右依次從左到右依次葉尖間隙葉尖間隙0.62%span0.62

14、%span，90%90%葉高、葉高、70%70%葉高、葉高、50%50%葉高葉片葉高葉片通道壓力分布通道壓力分布葉尖間隙為葉尖間隙為0.15%span0.15%span葉尖間隙為葉尖間隙為1.24%span1.24%span葉尖間隙為葉尖間隙為0.62%span0.62%span葉尖間隙為葉尖間隙為0.31%span0.31%span不同間隙下不同間隙下98%葉高葉片葉高葉片外表外表壓力時(shí)空?qǐng)D壓力時(shí)空?qǐng)D進(jìn)口主走漏渦加強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致激波位置向后挪動(dòng)，而通道走漏流起始位置向前挪動(dòng)；激波震蕩先加強(qiáng)后減弱，渦波干涉作用加強(qiáng)。0.15%span1.24%span間隙間隙下下98%葉高葉高定常壓力分布定常壓力分

15、布?jí)毫γ鎵毫Ψ植級(jí)毫γ鎵毫Ψ植嘉γ鎵毫Ψ植嘉γ鎵毫Ψ植級(jí)毫γ娣祲毫γ娣滴γ嫦辔晃γ嫦辔晃γ娣滴γ娣祲毫γ嫦辔粔毫γ嫦辔徊煌g隙下不同間隙下98%98%葉高葉片外表壓葉高葉片外表壓力傅里葉變換力傅里葉變換f=528.98Hzf=528.98Hzn 間隙對(duì)葉表壓力影響小結(jié)：n 當(dāng)葉尖間隙由0.15%span增大到0.62%span，沒有構(gòu)成走漏渦或構(gòu)成很弱的走漏渦。隨著間隙增大，通道走漏渦起始位置后移，激波震蕩強(qiáng)度加強(qiáng)；主走漏流加強(qiáng)，影響范圍變大；渦波干涉區(qū)激波位置向后挪動(dòng)，近葉尖附近激波震蕩強(qiáng)度加強(qiáng)。n 當(dāng)葉尖間隙由0.62%span增大到1.24%span，構(gòu)成的走漏渦為射

16、流-尾跡構(gòu)造。通道激波和走漏渦位置發(fā)生明顯的變化，通道構(gòu)成的射流使吸力面葉頂附近激波強(qiáng)度減弱。n 能量法和流固耦合法分別進(jìn)展顫振計(jì)算n 能量法：給定葉片間相位角和模態(tài)，可以得到給定形狀下葉片外表功的分布。n 流固耦合法：給定模態(tài)，可以同時(shí)計(jì)算出不同振型和相位角下的氣動(dòng)阻尼。能量法計(jì)算模態(tài)位移曲線能量法計(jì)算模態(tài)位移曲線能量法計(jì)算單個(gè)葉片功變化能量法計(jì)算單個(gè)葉片功變化流固耦合法計(jì)算模態(tài)力曲線流固耦合法計(jì)算模態(tài)力曲線流固耦合法計(jì)算模態(tài)位移曲線流固耦合法計(jì)算模態(tài)位移曲線n 間隙對(duì)葉片外表部分氣動(dòng)功的影響n 在葉片吸力面上，激波位置對(duì)應(yīng)部分正功A區(qū)域，影響位置在70%葉高以上，弦長(zhǎng)50%之后。渦波干涉對(duì)

17、葉片外表壓力做正功促進(jìn)振動(dòng)，對(duì)氣彈穩(wěn)定性不利。進(jìn)口處主流區(qū)域?qū)?yīng)部分負(fù)功B。n 在葉片壓力面上，部分負(fù)功C出如今進(jìn)口處，接近進(jìn)口激波和主走漏流產(chǎn)生的尾跡區(qū)域。負(fù)功會(huì)抑制葉片振動(dòng)。而部分正功D位置能夠來自上一頁片的通道走漏流和主走漏流。Vortex1ShockVortex2Vortex2ShockVortex1吸力面吸力面壓力面壓力面進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口進(jìn)口吸力面功分布吸力面功分布?jí)毫γ嬉暯橇鲃?dòng)演化壓力面視角流動(dòng)演化吸力面視角流動(dòng)演化吸力面視角流動(dòng)演化壓力面功分布?jí)毫γ婀Ψ植记熬壡熬壡熬壡熬塂CBAn 顫振特性分析n 在不同的節(jié)徑下，氣動(dòng)阻尼對(duì)節(jié)徑變化規(guī)律并不是完全一樣。n 思索最不穩(wěn)定點(diǎn)即最小氣動(dòng)阻尼

18、隨間隙的變化情況，氣動(dòng)阻尼隨著葉尖間隙增大先增大后減小。存在一個(gè)中間葉尖間隙使氣動(dòng)阻尼最大。n 在最小氣動(dòng)阻尼附近，葉尖間隙的增大對(duì)顫振特性具有抑制造用。氣動(dòng)阻尼隨節(jié)徑變化氣動(dòng)阻尼隨節(jié)徑變化不同間隙下最小氣動(dòng)阻尼不同間隙下最小氣動(dòng)阻尼氣動(dòng)阻尼隨間隙變化氣動(dòng)阻尼隨間隙變化部分放大圖部分放大圖n 葉尖間隙產(chǎn)生走漏流主要分幾個(gè)方面思索。n 葉尖和機(jī)匣間的走漏流動(dòng)不一定產(chǎn)生走漏渦。小的葉尖間隙下沒有構(gòu)成走漏渦，或構(gòu)成旋渦強(qiáng)度很弱的走漏渦；大的葉尖同隙下應(yīng)是“射流-尾跡流動(dòng)構(gòu)造。n 主走漏流隨著間隙的增大影響范圍不斷增大，影響范圍擴(kuò)展到整個(gè)葉片通道。間隙走漏流走漏量的添加使葉片外表沿葉高方向壓力動(dòng)搖范圍

19、增大。n 激波對(duì)應(yīng)位置的壓力動(dòng)搖隨著間隙變化不斷向后挪動(dòng)，并且間隙走漏流隨著間隙增大不斷增大，走漏流-激波干涉作用變強(qiáng)。n 葉尖間隙對(duì)轉(zhuǎn)子葉片顫振特性的影響結(jié)論如下。n 激波在吸力面和壓力面上做功的正負(fù)相反，渦波干涉區(qū)對(duì)應(yīng)的部分氣動(dòng)功為正，進(jìn)口處主走漏流對(duì)應(yīng)的部分氣動(dòng)功為負(fù)。渦波干涉和激波的存在，都會(huì)使葉片外表部分氣動(dòng)功為正，對(duì)于葉片的氣彈穩(wěn)定性不利。n 不同節(jié)徑下氣動(dòng)阻尼隨間隙變化不是完全一樣。思索最小氣動(dòng)阻尼所在的節(jié)徑1處，氣動(dòng)阻尼隨葉尖間隙為先增到后減小的趨勢(shì)，存在一個(gè)最優(yōu)的葉尖間隙使轉(zhuǎn)子葉片的氣動(dòng)阻尼最小。n 1. 葉尖間隙對(duì)氣動(dòng)性能的影響n 風(fēng)扇級(jí)特性計(jì)算n 任務(wù)點(diǎn)選取n 2. 葉尖

20、間隙對(duì)葉片外表壓力的影響n 間隙對(duì)葉片外表壓力的影響n 98%葉高定常計(jì)算壓力分布n 98%葉高葉表壓力時(shí)域分析n 3. 葉尖間隙對(duì)顫振特性影響分析n 不同模態(tài)下對(duì)應(yīng)的氣動(dòng)阻尼變化n 不同節(jié)徑對(duì)應(yīng)氣動(dòng)阻尼對(duì)比定常壓力非定常壓力部分氣動(dòng)功氣動(dòng)阻尼走漏渦n 特性曲線n 最高效率點(diǎn)的流量為539.63kg/s，對(duì)應(yīng)的效率為95.43%。n 堵 塞 點(diǎn) 流 量 為551.84kg/s，一致對(duì)流量做了歸一化處置。n 任務(wù)點(diǎn)選取n 選用流量、壓比、效率這三個(gè)宏觀特性，作為一樣工況的參考。本章將以給定一樣的 出 口 背 壓 為105000Pa作為同一條件進(jìn)展對(duì)比。TipGap(mm)PressureRati

21、oMassFlow(kg/s)Efficiency11.46650.260%484.5074-0.119%0.9160.355%21.46470.137%485.69040.124%0.91420.158%31.4615-0.082%480.2709-0.993%0.9102-0.280%41.4561-0.451%487.22330.440%0.905-0.850%流量流量- -壓比曲線壓比曲線不同間隙下所選任務(wù)點(diǎn)的特性不同間隙下所選任務(wù)點(diǎn)的特性流量流量- -效率曲線效率曲線葉尖間隙的變化對(duì)葉片外表定常壓力的影響葉尖間隙葉尖間隙0.75%chord0.75%chord，壓力面左和吸力面右，壓

22、力面左和吸力面右葉尖間隙葉尖間隙0.25%chord0.25%chord，壓力面左和吸力面右，壓力面左和吸力面右葉尖間隙葉尖間隙1.00%chord1.00%chord，壓力面左和吸力面右，壓力面左和吸力面右葉尖間隙葉尖間隙0.50%chord0.50%chord，壓力面左和吸力面右，壓力面左和吸力面右LeadingedgeLeadingedgeLeadingedgeLeadingedgeLeadingedgeLeadingedgeLeadingedgeLeadingedgeLeadingedgen 葉尖間隙對(duì)葉片外表壓力分布的影響n 在葉片吸力面上，隨著葉尖間隙增大，進(jìn)口處主走漏流影響范圍變

23、大，進(jìn)口激波位置向后挪動(dòng)10%弦長(zhǎng)左右。n 在葉片壓力面上，隨著葉尖間隙增大，進(jìn)口處主走漏流影響范圍變大，壓力不斷減小，最大值減小約為10%。激波位置向后挪動(dòng)約5%弦長(zhǎng)，并且激波強(qiáng)度減弱。n 葉尖間隙變化對(duì)葉頂附近壓力面影響比吸力面影響大。50%葉高葉片外表壓力時(shí)空?qǐng)D葉高葉片外表壓力時(shí)空?qǐng)D50%葉高葉片外表定常壓力葉高葉片外表定常壓力98%葉高壓力面葉片定常壓力葉高壓力面葉片定常壓力98%葉高吸力面葉片定常壓力葉高吸力面葉片定常壓力PressureSuction三階振動(dòng)頻率三階振動(dòng)頻率f=225.10傅里葉變換傅里葉變換二階振動(dòng)頻率二階振動(dòng)頻率f=175.10傅里葉變換傅里葉變換一階振動(dòng)頻率一

24、階振動(dòng)頻率f=99.121傅里葉變換傅里葉變換壓壓力力面面吸吸力力面面一階振動(dòng)頻率一階振動(dòng)頻率f=99.121傅里葉變換傅里葉變換二階振動(dòng)頻率二階振動(dòng)頻率f=175.10傅里葉變換傅里葉變換三階振動(dòng)頻率三階振動(dòng)頻率f=225.10傅里葉變換傅里葉變換在壓力面上，隨著葉尖間隙增大，進(jìn)口走漏流產(chǎn)生的非定常動(dòng)搖加強(qiáng)，通道激波震蕩強(qiáng)度先加強(qiáng)后減弱。在吸力面上，進(jìn)口走漏流產(chǎn)生的影響與激波震蕩產(chǎn)生的影響相近。對(duì)應(yīng)不同震動(dòng)頻率下，傅里葉變換幅值不同，但是隨間隙變化的趨勢(shì)根本一致。n 不同間隙下98%葉高葉片外表壓力時(shí)空?qǐng)Dn 葉片進(jìn)口段主走漏流影響范圍和通道走漏流影響范圍。隨著葉尖間隙變大，進(jìn)口主走漏流引起的

25、葉片外表非定常壓力動(dòng)搖減弱，其他位置壓力動(dòng)搖加強(qiáng)。n 在較小間隙下幾乎沒有產(chǎn)生或產(chǎn)生的走漏渦很弱，大間隙下產(chǎn)生射流-尾跡構(gòu)造的走漏渦，是葉片外表壓力非定常動(dòng)搖是非線性變化的緣由。葉尖間隙葉尖間隙0.25%chord0.25%chord葉尖間隙葉尖間隙1.00%chord1.00%chord葉尖間隙葉尖間隙0.75%chord0.75%chord葉尖間隙葉尖間隙0.50%chord0.50%chordn 一階振動(dòng)f=99.121模態(tài)氣動(dòng)阻尼n 在不同節(jié)徑下氣動(dòng)阻尼隨間隙變化的趨勢(shì)并不一樣。n 從-8到0節(jié)徑和8、9節(jié)徑下，氣動(dòng)阻尼隨間隙變大而減小。從1到6節(jié)徑，氣動(dòng)阻尼隨間隙增大而增大。n 思索

26、最不穩(wěn)定點(diǎn)的氣動(dòng)阻尼在節(jié)徑為3的區(qū)域，氣動(dòng)阻尼隨間隙增大而增大。n 在最不穩(wěn)定點(diǎn)，從0.25%葉尖弦長(zhǎng)到0.75%葉尖弦長(zhǎng)下氣動(dòng)阻尼小于零，顫振能夠發(fā)作。間隙為1%葉尖弦長(zhǎng)時(shí)，氣動(dòng)阻尼大于零，顫振發(fā)作能夠性較小。n 綜合來說，在一階彎曲振型下，葉尖間隙的增大會(huì)使轉(zhuǎn)子的氣彈穩(wěn)定性加強(qiáng)。n 二階振動(dòng)f=175.10模態(tài)氣動(dòng)阻尼n 在不同節(jié)徑下下氣動(dòng)阻尼隨間隙變化的趨勢(shì)并不一樣。n 從-8到-1節(jié)徑和9節(jié)徑下，氣動(dòng)阻尼隨間隙變大而增大。其他節(jié)徑下，間隙變化為氣動(dòng)阻尼變化的規(guī)律并不明顯。n 思索最不穩(wěn)定點(diǎn)的氣動(dòng)阻尼在節(jié)徑為-1的區(qū)域，氣動(dòng)阻尼隨間隙增大而增大。n 在最不穩(wěn)定點(diǎn)，氣動(dòng)阻尼均大于零，表示顫振不會(huì)發(fā)作。n 綜合來說，在二階改動(dòng)振型下，葉尖間隙增大會(huì)使轉(zhuǎn)子的