跨音涡轮转子叶尖间隙内流动分析与建模

摘要

为明确跨音涡轮叶尖泄漏流动机理,进一步提升涡轮效率,对跨音条件下叶顶喷气对平叶尖及凹槽叶尖性能的影响进行研究,并探讨跨音条件下平叶尖及凹槽叶尖间隙内部的流动状态。结果表明:跨音条件下,叶顶喷气可以增加平叶尖叶栅的气动效率,而刮削涡仍是凹槽内的主控流动结构;喷气流量的增加对平叶尖的总泄漏流量影响有限,但会增加凹槽叶尖的总泄漏流量。在更高负荷情况下,平叶尖间隙内呈跨音速流动特征,具体状态与叶片负荷、叶片厚度有关;凹槽叶尖条件下,泄漏流动在吸力侧肋条上方快速膨胀至超声速状态。基于此,建立可用于跨音条件下的泄漏流量预测模型。