题目：多级轴流压气机级间引气对其性能影响的数值模拟研究

多级轴流压气机是航空发动机和燃气轮机的核心部件。由于飞机环境控制和发动机热端部件冷却等原因，需要从多级轴流压气机中引气。这不仅影响了压气机自身性能，还对发动机和燃气轮机乃至飞机和电站的性能与可靠性带来极大影响。虽然压气机出口处引气量较大，但是引气位置不属于压气机内部，也未见对其性能影响的研究。而压气机中间引气量最高已达到主流流量的5%以上，其特殊的引气位置和不断增大的引气量使其对压气机性能的影响逐渐显著，因此有必要展开相关研究。

本文利用数值模拟软件，以单级轴流压气机NASA-Stage35和某九级轴流压气机为研究对象，开展压气机引气对总体性能和内部流场影响的方案设计与研究分析。

首先，为保证数值计算过程的稳定性和结果的精确性，需要对所采用的数值方法进行校验。对具有实验结果的NASA-Stage35进行数值计算，并将计算和实验的总体性能与内部流场进行对比分析，确保数值模拟计算的可行性。

其次，选取单级轴流压气机NASA-Stage35作为研究对象，对压气机引气机理展开研究。根据引气位置设计三种引气方案：转子端壁引气、静子前缘引气和静子叶背引气，同时每个方案设计多种引气流量，分别为主流流量的1%，2%和3%。并对各引气方案在设计点与近失速点的总体性能和内部流场进行详细的分析，一定程度上揭示各方案的的引气机理。

最后，结合单级轴流压气机引气研究的相关结论，采用数值模拟方法，以某九级轴流压气机为研究对象，对多级轴流压气机级间引气对其总体性能和内部流场的影响进行了相关研究。引气研究选取在压气机的第五级展开，根据引气位置设计三种引气方案：转子端壁引气、静子前缘引气和静子叶背引气。此外，结合该压气机的实际引气量，设定各方案引气量均为主流流量的3.5%。根据数值计算结果，对设计点处的压气机性能、流场和匹配特性进行了详细的研究。