高速径流式涡轮叶顶间隙流动研究

摘要

针对高速径流式涡轮,利用NUMECA软件建立计算模型进行雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)计算,采用Spalart-Allmaras湍流模型,分析了不同叶顶间隙对叶轮气动性能、间隙区域温度场、泄漏涡流及涡轮级性能的影响.结果表明:减小叶顶间隙会出现新的流动特性—逆流现象,表现为叶顶间隙通道内流体流动方向与压力梯度方向相反,即由叶片吸力面侧指向压力面侧,这一新流动特性极大地改变了间隙区域温度场;大间隙造成的气动损失不可忽视,减小叶顶间隙可抑制泄漏涡流强度,提高涡轮效率,从而改善涡轮性能.