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Influence of the inlet distortion on fan stall margin at different rotational speeds

机译：入口变形对不同转速下风扇失速裕度的影响

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摘要

The aim of this paper is to develop a reliable and accurate numerical strategy that can be used to study the effects of inlet distortions on the aerodynamic stability of fan blades in aero-engines. As an initial step towards achieving this goal, three-dimensional unsteady Reynolds-Averaged-Navier-Stokes (URANS) simulations were carried out to predict the influence of total pressure distortion on the loss of stall margin of a fan blade. NASA rotor 67, for which a significant amount of measured steady and unsteady data is available, was used for this study. It was observed that the size of the time step has a significant effect on the solution near stall and hence the stall margin of the blade.In the second part of this work, unsteady simulations were carried out to study the effects of rotational speed on the stall margin and stalled operating point of the blade. The results showed that for the same level and pattern of inlet distortion, the stall margin of the blade decreases as the corrected speed decreases. However, the in-stall total pressure losses decrease as the speed decreases. Finally, in our research it has become apparent that there is a big lack of public domain measured data for the cases with inlet distortion, and therefore, validated CFD results can be very helpful to other researchers in the field. (C) 2019 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
机译：本文的目的是开发一种可靠，准确的数值策略，可用于研究进气口变形对航空发动机风扇叶片的空气动力学稳定性的影响。作为实现此目标的第一步，进行了三维非稳态雷诺平均Navier-Stokes（URANS）仿真，以预测总压力畸变对风扇叶片失速裕度损失的影响。这项研究使用了NASA转子67，可获得大量的稳定和非稳定数据。观察到，时间步长的大小对失速附近的解决方案有很大影响，因此对叶片的失速裕度也有很大的影响。在第二部分，我们进行了非稳态模拟来研究转速对叶片失速的影响。叶片的失速裕度和失速工作点。结果表明，对于相同水平和样式的进气口变形，叶片的失速裕度随着校正速度的降低而减小。但是，失速状态下的失速总压力损失会减小。最后，在我们的研究中，很明显，对于进气道变形的情况，公共领域实测数据非常缺乏，因此，经过验证的CFD结果对本领域的其他研究人员可能非常有帮助。 （C）2019 Elsevier Masson SAS。版权所有。

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  • 来源
    《Aerospace science and technology》 |2020年第3期|105668.1-105668.10|共10页
  • 作者

  • 作者单位

    Imperial Coll London Dept Mech Engn London England;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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