綦 蕾，邹正平，刘火星，王 雷

（1.北京航空航天大学 航空发动机气动热力国防科技重点实验室，航空发动机数值仿真研究中心，北京 100191；2.中航工业沈阳发动机设计研究所涡轮室，辽宁 沈阳 110015）

0 引 言

随着涡轮气动负荷的不断提高，小展弦比涡轮叶片设计技术得到越来越多的应用［1］，特别是在高压涡轮和中压涡轮等的设计中。对于小展弦比涡轮叶片而言，端区损失（包括端区二次流损失和叶尖泄漏流损失）是其气动损失的主要来源，占总损失的百分比甚至达到60%～70%［2］。因此，如何在设计中有效组织涡轮内部流动，控制涡轮端区流动损失的产生成为小展弦比高负荷涡轮设计中的关键。

国内外已有大量针对涡轮端区流动的研究，并获得了定常情况下的端区流动特性和旋涡模型［3－5］，其中Sieverding［6］和 Langston［7］对有关涡轮二次流动的研究进行了较全面的回顾与总结。然而，涡轮内部的流动本质上是周期性非定常的，叶片排之间的相互作用将对涡轮叶片通道内的流动产生不可忽视的影响，在亚声速涡轮中如尾迹与二次流／泄漏流、位势作用与二次流／泄漏流等。这些因素对涡轮性能的影响如何，是否应该在设计体系中明确体现，以及如何在设计体系反映这些非定常效应，目前并不十分清楚。所以，了解和利用非定常效应并将其合理体现到实际的发动机涡轮设计中去，对于进一步提高涡轮的性能具有重要的意义。

位势作用是引起涡轮内部流动非定常性的主要因素之一，它的影响可以同时向上、下游相邻叶片排传递，在其作用范围之内引起的非定常效应十分明显。……