黄镜玮，付维亮，马国骏，王国杰，高杰,2,3，*

1.哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，哈尔滨 150001 2.重庆大学 动力工程及工程热物理博士后科研流动站，重庆 401120 3.重庆江增船舶重工有限公司博士后科研工作站，重庆 402263

为防止高温高压的主流燃气通过轮缘间隙入侵盘腔后导致轮盘温度过高而影响整机的安全稳定性，通常向涡轮轮缘密封间隙中通入冷却气体来阻止入侵并冷却轮盘，而通过轮缘密封间隙泄漏的封严冷气在与主流相互作用后可对涡轮级气动性能产生较为明显的负面影响[1-2]。因此开展轮缘密封间隙处燃气入侵、封严流与主流掺混流动机理的相关研究工作具有重要意义。

在燃气入侵与封严效率方面，研究者们早期工作大多关注于燃气入侵模型的建立与最小封严冷气量的确定。Owen[3-4]提出了燃气入侵的2种机制，并使用孔板流量模型来预测最小封严冷气量、计算封严效率。Sangan等[5-6]根据实验观测结果总结出了涡轮动叶前后简单径向轮缘密封腔室和动叶前双重轮缘密封腔室内的燃气入侵与出流的流动图谱。马宏伟[7]、张灵俊[8]、Eastwood[9]、Horwood[10]等使用激光多普勒测速仪(LDV)、瞬态压力测量和CO2示踪气体法实验研究了轮缘密封腔室内的非定常流场细节。随着数值计算手段的发展，目前研究者们更侧重于使用较高精度的算法并结合实验结果来分析轮缘密封间隙内固有的非定常不稳定流动现象。Gao等[11-13]使用大涡模拟(LES)手段并结合快速傅里叶变换(FFT)与互相关分析法预测了轮缘密封间隙内与叶片数量及转子固有频率无关的大尺度不稳定流动涡结构的数量，并指出惯性波也是促使不稳定涡结构生成的诱因。……