端部开槽对涡轮静叶栅气动性能的影响

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优化叶轮机械的气动性能,实现高负荷高效率的叶轮机械是全世界共同致力的研究工程,对于关系着经济和社会的动力和基础的能源有效利用问题有着深远的意义。多年来各国学者进行了大量的理论分析与实验研究,提出了改变通流部分几何尺寸、叶片的弯、扭、掠、新型叶片、改善作功量分布、附面层控制等众多设计方法,并取得了很好的成效。本文针对被动绕流控制法进行研究,利用某型燃气轮机低压涡轮第一级作为原始叶栅,通过对静叶栅顶部采取压力面到吸力面开槽以及吸力面上弦向开槽两种局部修改方式,使压力面或是吸力面附近的一小部分气体经过光滑过度的渐缩槽道产生抽吸或是喷射作用,从而实现对端壁附面层(由来流附面层和端壁新生附面层组成)和叶片附面层的控制,特别是对吸力面后半段逆压梯度作用下导致的附面层变厚甚至分离工况的控制。分析开槽对附面层的改变机理,对流场压力分布的影响以及二次流损失的影响,最后考察通过静叶栅的局部修改对动静匹配的影响效果。
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