容腔内叶轮结构对压气机静叶性能的影响

孔晓治; 曹欣雨; 黄昕伟; 阮传勇; 王冬兰

doi:10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2025.04.008

大连海事大学学报 ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (04) : 80 -91. DOI: 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2025.04.008

容腔内叶轮结构对压气机静叶性能的影响

孔晓治, 曹欣雨, 黄昕伟, 阮传勇, 王冬兰

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摘要

对带容腔结构的扩压叶栅开展三维数值模拟，同时，对容腔结构进行改进——在容腔内增设动叶轮，并调整其位置与尺寸，对比分析不同改进方案下叶栅的流场结构及性能参数。结果表明，改进后的容腔可降低叶栅总体的总压损失及熵增损失系数。具体表现为：当叶轮位于泄漏出口容腔时，总压损失系数较原型降低16.4%,但熵增损失系数下降不明显；当叶轮位于泄漏进口容腔时，总压损失系数较原型降低12.0%,且叶栅整体熵增损失减小，其熵增损失系数较原型降低13.0%。泄漏流在容腔内经叶轮做功后，其周向速度增大，与主流掺混后在叶栅通道内抵抗横向二次流的能力显著增强，这使得端壁低能流体沿展向的爬升程度减小，角区分离的展向高度随之降低，最终有效提升了静叶的气动性能。