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从国内外高性能压气机领域的最新发展趋势来看,迅速开展有关对转压气机设计与实验技术研究,掌握其关键技术对航空、能源、交通和化工等国民经济重要领域动力设备研制具有重要意义。深入研究对转压气机性能和流场细微结构对进一步提高发动机推重比是非常重要的。 本论文主要是研究对转压气机的气动设计问题,并通过对对转压气机的气动设计与分析,探索影响对转压气机气动设计的相关问题,发现区别于常规压气机设计的特殊性,为今后高推重比航空发动机压气机设计与研制提供一些参考。 本文以自行设计的双排对转轴流压气机为研究对象,采用流线曲率法对对转压气机的气动性能及流场结构进行了探索性研究,着重分析了转速调节分别对两排反向旋转转子出口速度、出气角、马赫数、能量反力度、载荷系数以及扩散因子的影响,并在转速调节的基础上进一步研究了压比对各转子性能的影响。 分析结果表明:对转压气机设计体系与常规同转压气机相比无明显困难,原常规压气机的设计体系完全可用;对转压气机取消了静子部件,两排相对旋转的转子其转速变化对出气角、扩散因子的影响显著;两排转子的转速互相依赖,在量级上不宜相差的过大,否则流场极易发生分离或畸变;另外,可通过适当调整各排转子的压比来平衡两转子的加功量,以降低流场畸变的可能性。以上研究结论对对转压气机的设计与应用有着一定的参考价值和工程应用价值,且其研究成果将为对转式叶轮机械发展提供依据和相关技术储备,对我国自行研制新一代对转航空发动机和弹用对转发动机压缩系统有借鉴意义。