题目：高负荷风扇、压气机扩稳新方法实验研究

失速裕度是衡量压气机稳定性的重要指标之一，足够的失速裕度是保证压气机能够正常工作的前提。如果失速裕度不足，再精湛的设计、再先进的技术、再高的性能都无从谈起。当代先进风扇/压气机向着高负荷、高级压比方向发展，而这种高负荷风扇/压气机更容易发生旋转失速。遗憾的是，无论是在理论研究，还是在工程设计当中，关于旋转失速的发生机制尚没有清晰的认识和合理的解释，对于扩大风扇/压气机的失速裕度尚没有理论基础清晰、可操作性强、效果明显的扩稳方法，这也就导致了失速裕度不足问题频发的现象。因此，旋转失速已经成为现代先进风扇/压气机发展的一个重要技术障碍。为了尝试解决旋转失速问题，本文针对跨音压气机J69单级从失速起始点预测、新型处理机匣结构参数优化、实验验证三个方面开展了工作。首先应用跨音压气机/风扇旋转失速稳定性模型对跨音压气机J69单级开展了失速起始点理论预测，分别将压气机定常流场的CFD数值模拟数据和实验测量数据输入到稳定性模型当中，在理论上得到了跨音压气机J69单级的旋转失速起始点。结果显示：该模型依据两种不同方式获得的压气机定常流场数据，得到的理论失速起始点和压气机的实际失速起始点吻合较好，说明模型预测结果准确、可信，是旋转失速起始点预测的有效工具。然后，应用包含处理机匣影响的压气机旋转失速稳定性模型，对新型处理机匣的结构参数进行了优化设计，使跨音压气机J69单级的失速起始点变为稳定工作点，从而扩大了其稳定工作范围。结果显示：该稳定性模型可以考虑带背腔的斜槽式处理机匣的结构参数对稳定性的影响，其扩稳机理清楚，可以成为设计新型处理机匣的指导工具。最后，在北航跨音压气机J69实验台上开展了新型处理机匣的扩稳效果实验，验证了新型处理机匣在跨音压气机上具有良好的扩稳能力，考察了机匣穿孔率、背腔高度对扩稳效果的影响。另外，实验考察了新型处理机匣对压气机的效率的影响，结果显示：新型处理机匣对压气机效率影响较小，通过合理匹配处理机匣结构参数，能够基本保持压气机原有工作效率，甚至略有提升。