葉尖肋條和葉尖小翼對(duì)渦輪轉(zhuǎn)子性能的影響.pdf

1、現(xiàn)代燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法已經(jīng)可以使渦輪部件效率達(dá)到93％以上，再想進(jìn)一步提升渦輪效率，減小葉尖間隙泄漏流損失就成為科技人員的研究重點(diǎn)。流經(jīng)葉尖間隙的氣流不僅沒(méi)有對(duì)葉片做功，而且由其形成的泄漏渦還會(huì)影響主流的做功性能，造成的損失約占發(fā)動(dòng)機(jī)總損失的20%～40%。所以，渦輪葉尖間隙流是發(fā)動(dòng)機(jī)損失的一個(gè)主要來(lái)源。為了減小間隙泄漏損失，改善渦輪效率，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能，研究如何控制渦輪葉尖間隙泄漏流就變得很有必要。現(xiàn)今減少間隙泄漏的方

2、法大致可分為兩種，一種為被動(dòng)控制，另一種為主動(dòng)控制，由于采用主動(dòng)控制方法，必須要給發(fā)動(dòng)機(jī)添加控制反饋系統(tǒng)，從而增加了發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造的復(fù)雜性也導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)重量增加。所以本文所研究的葉尖處理構(gòu)型方法---轉(zhuǎn)子葉尖凹腔內(nèi)添加肋條，轉(zhuǎn)子葉片壓力面增設(shè)葉尖小翼，或者兩者的組合---屬于被動(dòng)控制方法，該方法采用對(duì)葉尖區(qū)域局部的改動(dòng)，改變?nèi)~尖間隙流動(dòng)特性，從而減少葉尖間隙泄漏流損失，提升渦輪轉(zhuǎn)子效率。
　　本文采用數(shù)值模擬方法，計(jì)算分析了3類(lèi)18種葉

3、尖處理構(gòu)型，第一類(lèi)為A類(lèi)普通葉尖即光滑葉尖(模型A1)和葉尖凹槽(模型A2)；第二類(lèi)為B類(lèi)即在凹槽中添加肋條，即彎曲肋條(模型A3)、1個(gè)直肋條(模型A4)、2個(gè)直肋條（模型A5）、3個(gè)直肋條(模型A6)；第三類(lèi)為普通葉尖和葉尖肋條分別與葉尖小翼的組合形式，其中B1-B6表示模型的葉尖小翼為2mm，C1–C6表示模型的葉尖小翼為3mm。
　　對(duì)不同葉尖處理構(gòu)型的渦輪轉(zhuǎn)子流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，獲得了葉尖處理構(gòu)型的間隙流動(dòng)特性，以及對(duì)渦輪