白　涛

(西安航空学院 飞行器学院， 西安　710077)



宽广攻角范围内不同加载形式涡轮气动性能研究

白涛

(西安航空学院 飞行器学院， 西安710077)

摘要：攻角和负荷分布形式的变化必然会导致涡轮叶片边界层结构的改变，从而影响涡轮的损失特性。本文通过设计负荷能力相同而负荷分布形式不同的3种叶型分析在宽广的攻角范围内，负荷分布对涡轮叶型边界层发展的影响规律。研究结果表明：前加载和均匀加载叶型在宽广的攻角范围内表现较低的损失特性，尤其是在负攻角范围内；后加载叶型的设计使得边界层提前转捩，气动损失较大。

关键词：负荷分布；攻角；边界层；气动损失

本文引用格式：白涛.宽广攻角范围内不同加载形式涡轮气动性能研究[J].兵器装备工程学报，2016(7):163-167.

Citationformat:BAITao.ResearchofAerodynamicPerformanceofTurbineBladewithDifferentLoadingDistributionatWindRangeIncidence[J].JournalofOrdnanceEquipmentEngineering,2016(7):163-167.

发动机的设计要兼顾设计点和非设计点的性能。高负荷低压涡轮的设计是减轻发动机的重量的有效途径，然而高负荷低压涡轮叶片的设计使得叶轮机对工况的变化更为敏感。攻角是影响涡轮性能的主要参数[1-5]。攻角的变化会改变前缘流线的曲率，改变吸力峰的强度和前缘的分离结构，最终影响到叶片边界层分离情况，因此其对涡轮效率和稳定工作的影响不可忽略[6-7]。

负荷分布形式直接决定着流过其表面的流线曲率，从而影响着叶片表面的压力分布。好的负荷分布可以有效的降低涡轮叶栅通道气动损失。目前高负荷低压涡轮叶片的负荷分布有前加载和后加载两种形式，前加载叶型可以有效的减弱涡轮槽道逆压力区边界层的分离，而后加载叶型因可以有效的降低槽道中的横向压力梯度，因此对二次流的强度有一定的减弱作用[8]。……