Page 225 - 《振动工程学报》2026年第3期

第 3 期 唐新姿，等： 非谐分流叶片对离心压气机叶轮气弹稳定性影响分析 825

图 10 非设计工况下叶片气动功密度分布
Fig. 10 Aerodynamic wall work density distribution of blades under off-design condition

3. 4 叶片表面气动力频谱特性 中在叶轮振动周期及其倍频处，其中均匀叶轮的三
个主叶片和三个分流叶片的非定常气动力幅值和
图 11 给出了设计工况下均匀叶轮与非谐叶轮
频率彼此之间基本保持一致。非谐叶轮叶片气动
的叶片表面气动力频谱特性对比，图中 BPF（blade
力发生了改变，不再保持一致，引入的分流叶片非
pass frequency）表 示 叶 片 通 过 频 率 。 可 以 看 出 ，分 谐设计对流场周期性产生了破坏。其中，非谐叶轮
流叶片非谐设计对离心压气机叶轮叶片表面气动 A1 叶 片 气 动 力 差 异 最 为 明 显 ，因 此 气 弹 稳 定 性
力影响显著。所有叶片的叶片表面气动力主要集 提高。

图 11 设计工况下叶片表面气动力幅值
Fig. 11 Amplitudes of blade surface aerodynamic force under design condition

非设计工况下均匀叶轮与非谐叶轮的叶片表面 气动力影响显著，均匀叶轮与设计工况下的非定常
气动力频谱特性对比，如图 12 所示。由图 12 可以看 气动力基本类似，采用非谐设计之后，各个叶片之间
出，分流叶片非谐设计对离心压气机叶轮叶片表面 的气动力特性与设计工况下类似，但整体气动力幅