叶尖间隙对涡轮气动效率的影响

摘要

采用非定常流场数值模拟的方法，分析了某整体涡轮叶盘的转子叶片叶尖间隙对涡轮气动效率的影响。从叶尖泄漏流引入的潜流与漏气角度出发，研究了潜流、漏气以及两者耦合作用的气流损失机理，分析叶尖间隙对涡轮效率的影响，结果表明，潜流损失是由边界层流动转变引起；漏气损失是直接参与做功的气流减少的原因；潜流与漏气的耦合作用是一种二次流损失。使用湍动能量化叶尖泄漏流的总损失，结果表明叶尖间隙泄漏流不仅影响叶尖处的流场，也影响叶中和叶根处的流场；随着叶尖间隙的增大，湍动能强度与高湍动能区域面积不断增大，表明泄漏损失增大，涡轮效率降低。

关键词

非定常流动 / 叶尖间隙 / 气动性能 / 流场分析 / 气动效率