喷水对风扇性能影响的数值研究

为了获得潮湿环境对发动机性能的影响，开展了多级轴流风扇在来流含水情况下的性能研究。首先，基于液滴蒸发和冷凝相变过程，构建了解决气液两相间的热量与质量转化的两相流模型。该模型是由气相和液相的质量、动量和能量守恒方程及它们的状态方程组成。其次，在两相流模型的基础上，采用五阶龙格库塔法求解模型方程组，计算水相变过程对风扇性能的影响，并用平均流线法模拟气流通过风扇时的流动特性。最后通过耦合两种方法，分析喷水对风扇流量、压比和温比的影响。结果表明，喷水能提高风扇的进气流量和压比，最高分别可达到4.24%和2.51%，能使定子温比最大下降4.88%，转子温比先下降后升高。