透平动叶顶部间隙流的端壁二次流结构研究

摘要

对不同动叶顶部间隙的Aachen一级半轴流透平内部流动进行了数值模拟,以二次速度矢量和周向平均气流角的分布为依据,分析了间隙流、间隙涡与动叶顶部通道涡掺混的方式及其对二次流结构的影响.结果表明:较大的间隙尺寸导致间隙涡较早产生;间隙涡在向下游发展的过程中强度减弱,但范围有所增加;较小的间隙或者在接近叶栅前缘区域,间隙流仅将通道涡整体推移,不破坏通道涡的完整性;间隙较大或在叶栅的高加载区域,间隙流将通道涡拆分成2个独立的涡区,并将这2个涡区分别向压力面和中叶展推移,而间隙涡本身则占据动叶顶部较大的区域.最后,给出了不同间隙下2种不同的端壁二次流结构.