周期性来流条件下内流中叶尖旋涡与分离流动机理的研究

在周期性非均匀来流和多种预旋攻角条件下，使用压力探针及热线测速技术并结合高分辨数值模拟方法，对斜流和轴流式叶轮机在不同叶顶间隙时的叶尖涡及分离流动进行了研究。通过研究，初步建立了叶尖泄漏流动的实验方法，获得了其间隙和来流条件对叶轮进出口流场结构的影响规律；数值分析了叶轮泄漏的生成演化过程及分离流动的特性，揭示出泄漏流动的无粘属性及粘性对泄漏涡的衰减特征并提出了适于工程预测的简化计算模型。测量结果与数值模拟的对比分析揭示了叶尖涡与分离流动的机理，为改善叶轮机械的设计并为实施这一流动的控制提供了可靠的理论基础和实验依据。