並列タイトル等Numerical simulations of tip leakage vortex breakdown in axial compressor rotors
タイトル（掲載誌）航空宇宙技術研究所特別資料 = Special Publication of National Aerospace Laboratory
一般注記航空宇宙技術研究所 7-9 Jun. 2000 東京 日本
National Aerospace Laboratory 7-9 Jun. 2000 Tokyo Japan
低速軸流圧縮機ロータおよび遷音速軸流圧縮機 (NASA-Rotor37)ロータの内部流をナビエ-ストークス流れ場シミュレーションを用いて研究した。ロータ間流路の渦挙動を渦の同定についての可視化技術および流線積分畳み込み(LIC)によって明らかにした。低速圧縮機ロータの場合の数値シミュレーションは、翼端漏れ渦のスパイラル型崩壊によって惹起する非定常渦挙動を示した。流量が失速点条件付近から減少するに従って、渦崩壊による翼端漏れ渦の運動は非常に拡大し、漏れ渦はロータの正圧および負圧表面と相互作用した。この作用ため負圧境界面に3次元境界層剥離を惹起した。さらに遷音速圧搾機ロータの場合には、翼端漏れ渦崩壊は失速点付近条件での衝撃波と渦との相互作用によって生じたことが分かった。崩壊による漏れ渦の拡大はケーシングに沿う閉塞現象を支配した。
Internal flow fields in low speed axial compressor and transonic compressor (NASA Rotor 37) rotors have been investigated by Navier-Stokes flow simulations. The behavior of vortices inside rotor passages was revealed by visualization techniques for identifying a vortex and an LIC (Line Integral Convolution). The simulations about the low-speed compressor rotor show the unsteady vortex behavior caused by the spiral-type breakdown of the tip leakage vortex. As the flow rate is decreased from the near-stall conditions, the movement of the tip leakage vortex due to the vortex breakdown becomes so larger that the leakage vortex interacts with the suction surface as well as the pressure one. The interaction gives rise to the three dimensional separation of the suction surface boundary layer. Furthermore, it is found that the breakdown of the tip leakage vortex in the transonic compressor rotor is caused by the interaction between the vortex and the shock wave at a near-stall condition. The expansion of the leakage vortex due to its breakdown dominates the blockage near the casing.
資料番号: AA0028635053
レポート番号: NAL SP-46
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連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ