静子轮毂角区失速与尖隙流动相互作用机理分析

以某单级轴流压气机为研究对象,采用气动探针对其级间及出口气动参数进行了测量,并对叶顶有/无间隙时的静子内部流场进行了全三维数值模拟。计算得到的带尖隙时压气机总性能、级间及出口参数的径向分布与实验结果较为一致。在此基础上,对比分析了有/无尖隙时静子端区的复杂流动结构,发现轮毂/吸力面角区失速是该压气机静子端区的主要流动特征。无尖隙情况下,在轮毂/吸力面角区仔在一个由多涡系汇聚而成的空间环涡结构,并在吸力面诱导出大量反流;而尖隙的引入破环了该环涡结构的形成,但它在轮毂/吸力面角区形成了沿流向发展的泄漏涡、增强了通道出口径向分离涡的强度,从而增大了近失速工况点30%叶高以下高总压损失区的范围。