加载形式对涡轮叶尖泄漏损失的影响

本文通过改变90%叶高截面叶型的安装角和厚度分布获得了不同的加载形式,并采用数值模拟方法对比分析了加载形式对叶尖泄漏流动和损失的影响。结果表明,叶尖加载形式影响了泄漏流的流量和法向/流向速度差沿轴向的分布,进而影响泄漏流动损失。随着叶尖负荷向前缘移动,叶尖泄漏总流量增大,当泄漏量和动量差沿轴向分布相对均匀,当地峰值减小,叶中附近所占比重增加;在泄漏量与动量差共同作用下,泄漏涡卷起位置向上游移动,但与主流掺混强度减弱,损失减小;采用均匀加载和前加载形式能有效降低泄漏流与主流的动量差,减小泄漏损失,提高涡轮性能。

余高对不带冠涡轮转子尖区流动的影响

在不带冠转子通道内部,叶尖泄漏流动与端区二次流相互作用,对涡轮性能有较大影响。本文通过改变机匣后台阶高度R,得到了不同的余高设计,并采用数值模拟方法对比分析了余高对涡轮性能和转子尖区流动的影响。结果表明,随着余高高度增大,马蹄涡压力侧分支强度增强,并向叶中迁移,加强了二次流动,进一步影响泄漏流动。对本文研究的涡轮转子,当余高高度为两倍间隙高度时,能够有效降低二次流和泄漏流损失,涡轮性能提高0.2%。