攻角对透平叶栅气动性能影响的研究

摘要

采用叶栅吹风实验与数值模拟相结合的方法,研究了攻角变化对具有较大的前缘半径和进口楔角的透平叶栅气动性能的影响.实验测量在出口马赫是0.8和攻角从-61.0变化到+4.0°的范围内进行,对应的雷诺数为6.0×105.在实验验证数值方法可靠性的基础上,结合数值模拟和试验测量的结果对叶栅流动损失进行了研究.分析了攻角变化对试验叶栅型面损失中吸力面与压力面边界层损失、尾迹损失和端部次流的影响特性.结果表明:当攻角从+4.0°变化到-41.0°时,叶片表面没有发生流动分离,出口截面的总压损失系数变化幅度不超过0.21％.在大负攻角(-61.0°)时,压力面边界层发生流动分离,型面损失急剧增大.研究结果验证了具有较大的前缘半径和进口楔角的试验叶栅表现出良好的变攻角气动性能.