葉尖小翼對軸流風(fēng)機氣動性能的影響研究.pdf

1、葉頂間隙造成的氣動損失約占軸流風(fēng)機的三分之一，有效控制葉頂間隙流動，提高軸流風(fēng)機的氣動性能，一直是學(xué)術(shù)界研究的重點。葉尖小翼技術(shù)作為被動控制葉頂泄漏流的方法之一，已在其他葉輪機械領(lǐng)域有較多的研究及應(yīng)用。本文采用全流道數(shù)值模擬的方法，研究葉尖小翼安裝位置、寬度、長度和安裝角對軸流風(fēng)機氣動性能的影響，分析葉尖小翼結(jié)構(gòu)參數(shù)對軸流風(fēng)機葉頂間隙復(fù)雜三維流場的控制機理，旨在為加裝葉尖小翼的軸流風(fēng)機在設(shè)計階段提供有效的指導(dǎo)和建議。
　　（1）軸

2、流風(fēng)機壓、吸力面安裝葉尖小翼均延長了葉頂間隙的泄漏流道長度，使驅(qū)動泄漏流的壓差減小、阻力增加，葉頂泄漏流量減小。壓力面安裝小翼使葉頂泄漏渦的位置向靠近吸力面方向偏移，卷吸起更多的低能流體，增大葉頂泄漏渦的強度和范圍，造成風(fēng)機氣動損失增加。反之在吸力面安裝小翼使葉頂泄漏渦的位置向遠離吸力方向偏移，卷吸起的低能流體減少，使葉頂泄漏渦的強度和范圍減小，減小風(fēng)機的氣動損失。使設(shè)計點葉頂泄漏率相對減小了7.1％，全壓效率提高了0.58%。

3、　?。?）吸力面葉尖小翼寬度的增大，使葉頂間隙流道的長度增加，控制葉頂泄漏流量的效果更明顯。同時使葉頂泄漏渦向離吸力面更遠的位置偏移，造成的氣動損失更小。當(dāng)吸力面小翼寬度為3倍葉片相對厚度時，設(shè)計點泄漏率相對減小了13.7%，全壓效率提高了0.73%。
　　（3）吸力面葉尖小翼長度的改變，將葉頂泄漏渦分為葉片泄漏渦和小翼泄漏渦兩個部分，二者相互作用造成氣動損失。隨著小翼長度的增加，小翼泄漏渦逐漸增大，葉片泄漏渦減小。當(dāng)葉尖小翼長度