李少军, 李 军, 龚存忠, 丰镇平

(1中船重工第704研究所,上海 200031;2西安交通大学叶轮机械研究所,西安 710049)

旋转动叶周期性与上下游相邻静叶间相对运动使得叶栅尾迹、叶顶泄漏流以及叶栅通道涡等相互干涉,导致透平机械内部流动具有强烈的非定常特性,进而影响透平机械的气动性能.动叶顶部间隙泄漏流导致的损失在透平总损失的占很大一部分.在非定常条件下,泄漏流形成的泄漏涡与主流掺混后随主流向下游移动并周期性地与下游静叶相互干涉,对下游静叶内部涡系结构的发展及透平的气动性能产生较大的影响.目前对动叶间隙泄漏流的大多数研究都是基于定常分析的,在定常计算时,动静交界面传递的是周向平均量,上游叶片出口的周向不均匀性被完全忽略,与透平的实际运行情况有很大的差别.而进行非定常数值求解时,动静交界面按照时间顺序来传递当地变量,动叶相对于静叶转动至不同位置处的流动特性可以被完全捕捉到,因此可以更好地揭示流场中各种非定常流动细节.

国内外学者对动叶顶部间隙泄漏流动进行了大量的试验和数值研究.Giers等[1]对某低压三级透平动叶围带顶部的泄漏流与主流及下级静叶的干涉作用进行了深入的研究,结果表明:动叶顶部泄漏流所导致的损失中,50%以上是由泄漏流与主流掺混导致的,20%由间隙内的流动损失引起,其余则是攻角损失或二次流损失;Anker等[2]对某一……