超聲速來流基元葉型前緣加工誤差氣動敏感性分析

摘要：為研究葉型前緣加工誤差對葉柵氣動性能敏感性,以NASA Rotor 67轉子70%葉高截面基元級葉型為研究對象,選擇Clamped型非均勻B樣條曲線實現葉型前緣數學描述。采用單因素法建立葉型前緣加工誤差模型,提煉出葉片弦長誤差、前緣輪廓度誤差、幾何進氣角誤差三個誤差模型;隨后結合L9(34)正交實驗及數值模擬方法研究超聲速來流條件下三維直列葉柵不同前緣誤差類型對葉柵氣動性能的敏感性。正交實驗極差分析及顯著性分析均表明:前緣輪廓度誤差FP是影響葉柵氣動性能的主要影響因素(75%以上可能性),葉柵性能隨前緣輪廓度增加呈現惡化趨勢,即葉型前緣越厚,葉柵總壓損失越大,擴壓能力越小。進一步分析輪廓度誤差對葉柵性能影響機制得出:激波損失是葉柵性能隨輪廓度誤差加大而惡化的重要原因。