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航空发动机压气机机匣上常喷涂封严涂层以避免转子叶片与机匣发生直接碰撞，同时减小叶尖间隙、提高压气机的效率。封严涂层受叶片刮削、高温高压等影响，在服役过程中会脱落，改变压气机叶尖间隙的几何结构、影响压气机的性能。研究封严涂层的脱落对航空发动机压气机性能的影响对于叶尖泄漏流理论的发展具有重要的科学意义，对国产航空发动机的适航审定有较高的工程价值。本文将封严涂层的脱落归纳为周向均匀脱落与周向非均匀脱落两类，采用数值模拟的方法分别研究了二者对压气机气动性能的影响。
以某航空发动机高压压气机第12级转子为对象，研究封严涂层周向均匀脱落对压气机气动性能的影响。采用逆向建模获得该转子叶片几何模型，生成单通道网格进行数值模拟。结果表明，随着封严涂层脱落，高压压气机效率和总压比逐渐降低，喘振裕度呈指数型下降；脱落厚度为4倍设计叶尖间隙(4τ)时，工作流量下压气机达到近失速边界。失速主要是叶尖泄漏流的周期性和自诱导非定常性，以及叶尖泄漏涡、二次泄漏流与主流相互作用形成的低速阻塞团、涡破碎等复杂流动现象共同作用的结果。
以跨声速轴流压气机转子为对象，研究封严涂层周向非均匀脱落的影响。将周向非均匀脱落简化为机匣上的周向深槽，生成相应的全环网格进行数值模拟。结果表明，随着封严涂层周向脱落长度增加，压气机总压比、等熵效率均下降，喘振裕度则先减小后增大。封严涂层脱落后，流动损失发生变化的区域主要有叶顶通道与叶片吸力面附近，前者是叶尖泄漏流形成的阻塞团、涂层脱落对阻塞团的影响造成的，也是导致压气机流动损失及失稳的主要原因；后者与前缘激波/槽道激波-附面层干涉密切相关。喘振裕度的变化是叶尖泄漏流流量与其强度共同作用的结果，封严涂层脱落9个通道长度时喘振裕度最低。
对喘振裕度最低的算例(脱落9个通道)的失速工况开展了全环数值模拟。结果表明，封严涂层脱落形成的周向深槽内，静压波动频率与叶片通过频率一致，因此流动结构与叶片的旋转密切相关。在叶片进入、退出封严涂层脱落范围的过程中，叶顶静压出现强烈波动，叶顶通道的阻塞程度逐渐增强、减弱，主要由叶尖泄漏涡强度、轨迹变化及涡破碎引起。叶片旋转至与封严涂层旋向下游侧壁面交界时，叶尖泄漏涡与周围流体发生强烈掺混，泄漏涡破碎，导致流动不稳定。
以某航空发动机高压压气机第12级转子为对象，研究封严涂层周向均匀脱落对压气机气动性能的影响。采用逆向建模获得该转子叶片几何模型，生成单通道网格进行数值模拟。结果表明，随着封严涂层脱落，高压压气机效率和总压比逐渐降低，喘振裕度呈指数型下降；脱落厚度为4倍设计叶尖间隙(4τ)时，工作流量下压气机达到近失速边界。失速主要是叶尖泄漏流的周期性和自诱导非定常性，以及叶尖泄漏涡、二次泄漏流与主流相互作用形成的低速阻塞团、涡破碎等复杂流动现象共同作用的结果。
以跨声速轴流压气机转子为对象，研究封严涂层周向非均匀脱落的影响。将周向非均匀脱落简化为机匣上的周向深槽，生成相应的全环网格进行数值模拟。结果表明，随着封严涂层周向脱落长度增加，压气机总压比、等熵效率均下降，喘振裕度则先减小后增大。封严涂层脱落后，流动损失发生变化的区域主要有叶顶通道与叶片吸力面附近，前者是叶尖泄漏流形成的阻塞团、涂层脱落对阻塞团的影响造成的，也是导致压气机流动损失及失稳的主要原因；后者与前缘激波/槽道激波-附面层干涉密切相关。喘振裕度的变化是叶尖泄漏流流量与其强度共同作用的结果，封严涂层脱落9个通道长度时喘振裕度最低。
对喘振裕度最低的算例(脱落9个通道)的失速工况开展了全环数值模拟。结果表明，封严涂层脱落形成的周向深槽内，静压波动频率与叶片通过频率一致，因此流动结构与叶片的旋转密切相关。在叶片进入、退出封严涂层脱落范围的过程中，叶顶静压出现强烈波动，叶顶通道的阻塞程度逐渐增强、减弱，主要由叶尖泄漏涡强度、轨迹变化及涡破碎引起。叶片旋转至与封严涂层旋向下游侧壁面交界时，叶尖泄漏涡与周围流体发生强烈掺混，泄漏涡破碎，导致流动不稳定。