La influencia del chorro de aire constante en la pérdida de choque en el borde de salida en una cascada de compresor supersónico
Autores: Zhu, Yinxin; Luo, Zhenbing; Peng, Wenqiang; Liu, Qiang; Zhou, Yan; Xie, Wei; Cheng, Pan; Ma, Zhengxue; Xie, Xuzhen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La influencia del chorro de aire constante en la pérdida de choque en el borde de salida en una cascada de compresor supersónico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Onda de choque
Chorro de aire
Borde de salida
Cascada supersónica
Control de flujo
Choque oblicuo
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Para reducir eficazmente la pérdida de onda de choque en el borde de salida de una cascada supersónica bajo alta presión de retroceso, se propone un método de control de onda de choque basado en chorros de aire. El chorro de aire se dispuso en el lado de presión de la pala, aguas arriba de la onda de choque del borde de salida. Se analizaron el mecanismo de control del flujo y los efectos de los parámetros mediante métodos computacionales. Los resultados muestran que el chorro de aire formó una onda de choque oblicua en el pasaje de la cascada, lo que desaceleró y presurizó el flujo de aire. La onda de expansión resultante aguas abajo de la ranura del chorro debilitó la fuerza de la onda de choque del borde de salida. Esto podría cambiar eficazmente la onda de choque normal en una onda de choque oblicua y, por lo tanto, debilitar la pérdida de choque. Se logró un efecto de control óptimo cuando la relación de caudal másico del chorro al flujo de aire del pasaje se mantuvo entre el 0.35% y el 1.11%, y la distancia desde la ranura del chorro hasta el pie de la onda de choque del borde de salida fue aproximadamente cinco veces el grosor de la capa límite. El método propuesto puede reducir la pérdida total de presión de una cascada supersónica, con el efecto de mejora máxima alcanzando el 7.29% en comparación con el estado sin control.
Descripción
Para reducir eficazmente la pérdida de onda de choque en el borde de salida de una cascada supersónica bajo alta presión de retroceso, se propone un método de control de onda de choque basado en chorros de aire. El chorro de aire se dispuso en el lado de presión de la pala, aguas arriba de la onda de choque del borde de salida. Se analizaron el mecanismo de control del flujo y los efectos de los parámetros mediante métodos computacionales. Los resultados muestran que el chorro de aire formó una onda de choque oblicua en el pasaje de la cascada, lo que desaceleró y presurizó el flujo de aire. La onda de expansión resultante aguas abajo de la ranura del chorro debilitó la fuerza de la onda de choque del borde de salida. Esto podría cambiar eficazmente la onda de choque normal en una onda de choque oblicua y, por lo tanto, debilitar la pérdida de choque. Se logró un efecto de control óptimo cuando la relación de caudal másico del chorro al flujo de aire del pasaje se mantuvo entre el 0.35% y el 1.11%, y la distancia desde la ranura del chorro hasta el pie de la onda de choque del borde de salida fue aproximadamente cinco veces el grosor de la capa límite. El método propuesto puede reducir la pérdida total de presión de una cascada supersónica, con el efecto de mejora máxima alcanzando el 7.29% en comparación con el estado sin control.