2007年跨声风扇转子BVF气动优化提升性能

本文主要探讨了2007年发表在《北京航空航天大学学报》上的一篇关于跨声风扇转子的气动优化方法的研究论文。作者宏口天、李秋实、郭明和周盛，来自北京航空航天大学航空发动机气动热力重点实验室，他们针对高性能跨声风扇转子的性能提升，提出了一种创新的优化策略。研究的核心是将加功量（通常指风扇或压气机的扭矩）作为优化目标，并利用边界涡量流BVF（Boundary Vorticity Flux）这个关键的诊断工具。 BVF是一种用于分析流场中涡旋运动的工具，它能揭示出流场分离流动在叶片表面的物理机制，包括激波结构。通过将BVF分布作为设计参数，作者能够有效地捕捉和控制这些不利因素，即使优化过程可能导致加功量有所增加，也能确保整体性能的提高。具体来说，三维粘性Navier-Stokes数值模拟结果显示，在接近峰值效率的工作条件下，优化后的风扇转子压比提升了7.69%，效率提高了1.92%。这意味着在整个工作范围内，转子的性能得到了显著增强。 这篇论文的重要性在于，它展示了BVF诊断在风扇/压气机气动优化中的强大作用，这对于设计和改进这类复杂设备具有实际意义。论文还提供了科学的理论基础和计算结果支持，为航空工程领域内的气动优化实践提供了有价值的参考方法。关键词包括“风扇/压气机”、“气动优化”和“BVF”，表明该研究专注于这两个核心领域，并且采用了最新的气动分析技术。总体而言，这篇文章对于理解和改进高性能航空发动机的设计具有重要的学术价值。