轴流压气机转子叶尖泄漏流行为的数值研究

摘要

为了加深对某高速小尺寸轴流压气机转子的叶尖泄漏流行为的理解,采用定常数值计算的方法对其内部流场进行了全三维的数值模拟.计算结果表明:峰值效率工况下,叶尖泄漏涡集中且稳定,而近失速工况下,叶尖泄漏涡在通道中发生破碎,破碎后泄漏流的速度剧减,形成巨大的低能团,严重堵塞顶部通道.低能流体团压缩叶尖泄漏流的流动空间,迫使叶尖泄漏流溢出叶片前缘平面,导致转子突尖型失速先兆发生.进一步详细分析叶尖泄漏流的结构发现,叶尖泄漏流与来流的交界面随流量减小而向上游移动,并受叶尖泄漏涡破碎、前部弦长范围叶尖间隙两侧压差增加及逆压梯度增强的共同影响.