题目：掠弯对高负荷风扇静子三维流场性能的影响研究

现代航空涡扇发动机的推重比不断提高，要求风扇/压气机具有更高的级负荷；而更高负荷的风扇/压气机静子面临着根部来流的跨音甚至超音和折转角过大的问题，激波/附面层干扰和大尺度分离再所难免。研究表明，掠弯对激波结构和叶栅中的二次流有着重要影响。因此，本文通过静子根部轴向掠的方式探讨了掠弯对来流速度高、折转角大的静子三维流场和气动参数的影响，为掠弯在高负荷风扇/压气机静子设计中的应用提供方向性指导。本文首先对某压比2.2的高负荷跨音风扇（原型Ⅰ）和某压比3.08的高负荷跨音风扇（原型Ⅱ）进行了整级数值模拟，通过分析它们的静子流场特性，揭示出静子根部流动中存在的激波和分离问题；然后采用静子积叠线根部轴向前掠的方式分别研究了掠弯对原型Ⅰ和原型Ⅱ静子三维流场和气动参数以及整级特性的影响，证明了合理采用掠弯可以有效地降低高负荷风扇静子的气动设计难度。本文的研究表明：⑴大流量下静子根部出现激波时，采用合理的掠弯可以有效地降低静子根部的激波强度，减小激波/附面层干扰，减小激波后的分离。⑵根部轴向掠可以影响静子吸力面的压力分布，从而改变损失和扩散因子沿展向的分布。⑶静子根部轴向前掠可以在根部沿弦向获得“前低后高”型面压力差分布，有利于控制静子根部附面层的发展和二次流的流动结构。⑷静子根部的轴向掠可以使高负荷风扇整级在小流量下获得更高的压比和效率。