马广义，杨志春，伍文君

（1.青岛地区装备修理监修室，山东 青岛266001；2.海军驻438厂军事代表室，湖北 武汉430064；3.海军工程大学动力工程学院，湖北 武汉430032）



叶顶间隙对多级轴流式压气机气动性能影响研究

马广义1，杨志春2，伍文君3

（1.青岛地区装备修理监修室，山东 青岛266001；2.海军驻438厂军事代表室，湖北 武汉430064；3.海军工程大学动力工程学院，湖北 武汉430032）

摘要：对某多级轴流式压气机中两级静叶和一级动叶进行全三维的CFD数值模拟。通过对不同动叶叶顶间隙值的计算结果进行分析比较，探究了轴流式压气机的动叶叶顶间隙变化时对轴流式压气机的气动热力性能的规律。研究发现，压气机的滞止效率、压比、质量流量等性能参数，随着动叶间隙的增大均呈明显的下降。同一叶高处的间隙内部，随着叶顶间隙的增大，顶部间隙内的流场变得剧烈，尤其是通道的中部；通过对间隙内部熵增的详细分析，获取了间隙泄漏损失的分布规律。

关键词：多级轴流式压气机；叶顶间隙；气动特性；CFD数值试验

叶片顶部与机匣内表面间隙的存在，在叶背和叶腹压力差作用下，少量的气流会越过叶顶间隙变成叶顶泄漏流。泄漏流会扰动主流场，导致损失增加，据理论分析和实验研究表明，泄漏流产生的损失可占到压气机气动热力总损失的三分之一。对压气机的效率和喘振有很大的影响，如堵塞主流区，使主流区的气动参数偏离设计值。当偏离较多时，甚至使级间的匹配特性变差，压气机整体性能受到较大影响。……