题目：带可调进口导叶的高负荷高效率双级风扇数值研究

风扇/压气机作为航空燃气涡轮发动机关键部件之一，其性能大大影响着航空燃气涡轮发动机的优劣。随着航空发动机向高推重比的方向发展，风扇/压气机的负荷系数、流量系数和效率都需要进一步的提升，但负荷系数和流量系数同时提升的矛盾在于难以获得全工况下可用的绝热效率和失速裕度，特别是在中低转速下的裕度和绝热效率都将出现困难，因此对高负荷双级风扇开展可调导叶设计研究将具有非常重要的工程研究价值。

本论文运用数值模拟计算方法，实现了在某高负荷双级风扇上加装导叶设计，较为全面的探讨了变弯度导叶设计技术，明确了变弯度导叶的气动性能，并研究了变弯度导叶对双级风扇非设计转速下性能的拓展作用。设计了该双级风扇下多种形式的变弯度导叶，进行了大量的带变弯度导叶的双级风扇数值计算和分析，提炼和总结出变弯度导叶在高负荷双级风扇上的应用技术。

变弯度导叶的关键设计参数包括：缝隙宽度、缝隙形式、稠度和开缝位置。缝隙宽度的影响与环壁边界层密切相关，不同的缝隙形式在损失特性和导叶出口流场均有优劣，稠度和开缝位置则密切影响着导叶对气流的控制作用。本文中最终所设计的变弯度导叶相关参数为：缝隙宽度为尖部弦长的1%，曲率不同的圆弧形缝隙形式，导叶稠度从根到尖分布为1.5~1.25，开缝位置从根到尖为0.33~0.25。

与传统的可调导叶相比，变弯度导叶可以用更小的损失实现风扇裕度的拓展，扩大风扇全转速下的稳定工作范围，并显著提高非设计转速下的绝热效率，风扇绝热效率在90%转速时提高了1.83%，80%转速时提高了3.98%，70%转速时提高了11.10%；变弯度导叶可显著改善第一级转子的失速特征，通过各排叶片作用改善非设计转速下的级间匹配问题；转速越低，导叶调节的角度应越大，同时不同角度密切影响着导叶本身的气动性能，尤其在大弯角下由于稠度的不足使导叶性能恶化，在高负荷风扇上应用时，应当考虑风扇所需调节角度设计变弯度导叶气动参数。

总之，本论文探索了变弯度导叶在高负荷风扇上的设计技术和应用效果，可为下一代高性能航空发动机的研制提供技术支持，并在工程上有一定的参考价值。