轮毂封严气体对高压涡轮二次流动的影响

利用数值模拟手段研究了高压涡轮转静子交接处封严腔中气体对涡轮内部流动结构及涡轮性能的影响。分别对没有冷气和冷气流量比例分别为1.1%,2.2%,3.75%和4.5%五种不同的情况进行了计算,并对比分析了有无冷气时流场中的流动情况和二次流的发展过程。结果表明封严腔中冷气射入主流对涡轮性能和流场结构都有较大的影响,导致了涡轮做功能力下降,效率降低,特别是对转子根部的影响最为明显。冷气流量的加大会导致转子负攻角的加大,对吸力面的流动分离有抑制作用,但负攻角过大会导致压力面发生分离。在涡轮叶型的设计中,必须对封严泄漏气体的影响加以考虑。

尾迹对压气机转子性能影响的非定常数值模拟

采用三维粘性非定常数值模拟方法,研究了上游尾迹对轴流压气机转子性能及其尖部非定常流动的影响。结果表明,在一定情况下,上游静子尾迹与转子内部流动的非定常相互作用,有可能改善近失速点的气动性能,如转子压比和效率升高,工作范围增大。其原因主要为:上游静子尾迹使转子尖区一次泄漏涡强度减弱,减少了二次泄漏涡强度或抑制了二次泄漏涡的产生,最终导致尖区损失减少;此外,尾迹使尖区激波位置后移,改变了尖部弦向的负荷分布,最终导致压气机稳定工作范围增大。