葉尖肋條和葉尖小翼對渦輪轉子性能的影響.pdf

1、現(xiàn)代燃氣渦輪發(fā)動機的氣動設計和試驗方法已經可以使渦輪部件效率達到93％以上，再想進一步提升渦輪效率，減小葉尖間隙泄漏流損失就成為科技人員的研究重點。流經葉尖間隙的氣流不僅沒有對葉片做功，而且由其形成的泄漏渦還會影響主流的做功性能，造成的損失約占發(fā)動機總損失的20%～40%。所以，渦輪葉尖間隙流是發(fā)動機損失的一個主要來源。為了減小間隙泄漏損失，改善渦輪效率，提高發(fā)動機性能，研究如何控制渦輪葉尖間隙泄漏流就變得很有必要?，F(xiàn)今減少間隙泄漏的方

2、法大致可分為兩種，一種為被動控制，另一種為主動控制，由于采用主動控制方法，必須要給發(fā)動機添加控制反饋系統(tǒng)，從而增加了發(fā)動機構造的復雜性也導致發(fā)動機重量增加。所以本文所研究的葉尖處理構型方法---轉子葉尖凹腔內添加肋條，轉子葉片壓力面增設葉尖小翼，或者兩者的組合---屬于被動控制方法，該方法采用對葉尖區(qū)域局部的改動，改變葉尖間隙流動特性，從而減少葉尖間隙泄漏流損失，提升渦輪轉子效率。
　　本文采用數(shù)值模擬方法，計算分析了3類18種葉

3、尖處理構型，第一類為A類普通葉尖即光滑葉尖(模型A1)和葉尖凹槽(模型A2)；第二類為B類即在凹槽中添加肋條，即彎曲肋條(模型A3)、1個直肋條(模型A4)、2個直肋條（模型A5）、3個直肋條(模型A6)；第三類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。
　　對不同葉尖處理構型的渦輪轉子流場進行數(shù)值計算，獲得了葉尖處理構型的間隙流動特性，以及對渦輪