董学智 张志鑫 许剑*/中国科学院工程热物理研究所

串列风机叶片间隙尺寸对风机性能的影响研究

董学智 张志鑫 许剑*/中国科学院工程热物理研究所

0 引言

在串列叶栅中，单列叶栅由前后两排叶片共同实现气流的折转，故可以对气流实现更大的折转。因此也加大了单级叶栅的做功能力，一般认为串列叶栅具有气流转折角大、总压损失小、工作范围宽广等优点。

早在1974年，美国NASA在研究高负荷轴流压气机时，就开始对串列叶栅进行研究[1]。Jonathan McGlumphy给出了一种亚音速串列叶栅设计准则，通过实验测试，证明其设计准则可以有效的预测串列叶栅损失发展并为设计提供支持[2]。日本学者Yusuke Sakai等人设计了使用串列叶片的跨音速动叶，通过实验测试证明其具备良好的做功能力以及较小的流动损失[3]。Ramzi Mdouki等人对高负荷扩压叶栅进行开缝处理后，进行了二维以及三维数值模拟。通过模拟计算，定性的得到了开缝位置对叶栅性能的影响，并给出了开缝前后叶片端壁极限流线的变化[4]。

最近，德国学者Martin Bohle教授对不同前后叶片弦长比以及不同冲角下串列叶栅的损失特性以及流场结构进行了详细的数值和实验研究，通过实验和数值的方法，发现串列叶栅的流动拓扑同普通叶栅存在着显著的区别[5]。

由于串列叶栅的实用价值，国内的学者也对其进行了大量的研究。吴国钏通过理论分析，数值模拟以及实验测量等方式对串列叶栅流动规律进行了系统深入的研究。……