李少华, 王梅丽, 杜利梅, 郭婷婷

(1.东北电力大学 能源与动力工程学院,吉林 132012;2.北京国电龙源环保工程有限公司,北京 100052)

动静叶栅内部存在较强的尾迹涡.尾迹涡不仅对下游叶栅周围的流动、传热等特性产生较大影响,同时也会造成叶栅内的能量损失.因此,进行静叶尾迹涡方面的研究对叶轮机械的优化设计具有重要意义.

目前,科研人员对叶栅内尾迹涡的研究已经取得了一些成果.A.K.Sinha[1]采用热电偶对不同密度比下的气膜冷却进行了试验研究,发现随着主流与射流密度比的增加,冷却效率逐渐提高.A.B.Mehendale[2]利用轮辐式尾迹发生器模拟尾迹,研究了非定常尾流对下游流场以及传热的影响.G.J.Walker[3]和H.Pfeil等[4]采用热线风速仪对压气机叶片边界层进行试验研究后发现:非定常流动强烈影响叶栅通道中的能量传递.

在数值模拟方面,D.L.Sondak等[5]是最早利用数值模拟方法对一级涡轮叶栅进行分析的科研人员.他利用傅里叶变换分析了尾迹涡的脱落频率,并得出涡的脱落主要是由于动静叶相互运动产生的非定常效应.M.M ocazala等[6]利用数值方法对轴流涡轮叶片损失进行了分析,结果表明:导致涡轮叶片损失的关键因素是尾迹和势流.郭婷婷等[7]对扇形喷孔进行了大涡模拟,并通过对涡的流动机理进行分析,得到了涡的脱落周期以及涡脱落的特点.李少华等[8]采用数值模拟方法研究了复合角度对叶片冷却效率的影响,结果表明:相同复合角度、不同吹风比的压力……