尾迹扫掠下的叶片吸力面附面层分离机制及其控制策略

现代高涵道比的涡扇发动机中，为了追求高的推重比，减少多级轴流压气机的级数、减少大直径的低压涡轮级数已经是必然的趋势，这导致叶片负荷越来越重，控制叶片吸力面附面层在强逆压梯度作用下的分离失稳，已经成为压气机以及低压涡轮气动设计中最为紧迫的任务。申请者已经开展了吸附式压气机叶栅的设计和试验研究工作，初步建立了吸气槽位置和吸气量随进口来流条件的关联准则。为了能更好地结合尾迹的扫掠作用来控制叶片吸力面附面层的分离现象问题，申请者通过研究比较认为，近年兴起的等离子体流动控制是一种很好的能实现上述设想的控制策略。通过结合上游尾迹的周期性扫掠对吸力面附面层分离及转捩过程影响机制的认识，利用敷设在吸力面的等离子体激励器，在尾迹周期性的扫掠下实现对分离点附近气流场的非定常激励，借助二者的耦合作用最大限度地提高叶片负荷，为下一代高推重比发动机的设计提供基础性的技术支撑。