季路成，田 勇，李伟伟，伊卫林

（1.北京理工大学宇航学院，北京 100081；2.中国科学院工程热物理研究所，北京 100190；3.中国科学院研究生院，北京 100190）

0 引言

叶轮机内普遍存在复杂角区流动，其引起的性能恶化是叶轮机气动问题的主要部分。类比外流领域，叶轮机内并未选择“翼身融合”以消除这种影响，而是在不同指导思想下展开了实践探索，其中1类是采用弯叶片[1]，利用弯叶片产生叶片体力特殊分布以实现二次流动控制、改善性能。但同时也产生了“正弯好还是反弯好”的疑惑和缺乏实施准则的问题。叶轮机中另1类受重视的角区问题发生在叶片前缘与端壁相交区域，不过，相关研究一直将此视为壁面上障碍物绕流问题而孤立地关注马蹄涡的产生、发展和影响、控制问题。一些研究者将前缘处修型为凸包，用于增强前缘马蹄涡的吸力侧分支以削弱通道涡，如2000年Sauer等[2]的工作；Zess等[3]的研究则关注修改前缘形状以直接削弱马蹄涡。此外，研究者还更多孤立关注端壁附面层内横向二次流影响，提出了非轴对称端壁技术[4-7]。

本文基于二面角原理，借鉴外流翼身融合，以及综合叶轮机非轴对称端壁技术，提出了叶轮机叶片(身)/端壁融合技术（BBEW）[8]。以NASA 67号转子叶片为例，采用数值方法验证该技术在减弱或消除角区分离方面的有效性。研究不包含已经广为研究的非轴对称端壁，仅局限于叶片与端壁连接处以光滑曲面过渡，而其特殊情况——以适当大倒圆过渡，与通常工艺倒圆并不相同，倒圆半径一般沿流向保持不变，仅仅是出于避免应力集中等纯结构工艺方面的考量。……