压气机叶栅和级中叶尖小翼控制间隙流动的研究

叶顶间隙附近是压气机内流动最复杂、损失最严重的区域，也是发生失速的主要起源位置。有效控制压气机叶顶间隙流动是改善流场结构、减少损失、拓宽压气机稳定工作范围的一个有力手段。本项目以降低叶顶泄漏损失、提高压气机的稳定工作范围为出发点，围绕叶尖小翼对叶尖流动损失的影响展开研究，应用先进的流场非接触测量技术和计算流体力学手段，对叶尖小翼的几何参数、布局方式及叶顶间隙大小等进行细致的分析，深入探索和揭示压气机叶栅及级中采用叶尖小翼来控制叶顶间隙流动的过程中，叶尖小翼对压气机叶栅和级中叶顶泄漏流、叶栅二次流等流动结构和叶栅损失的影响与作用机理。并从叶栅流场结构入手，研究采用叶尖小翼时压气机叶栅内涡系的产生位置、尺度和强度的变化情况，进而探求能够有效降低叶尖流动损失、提高压气机级稳定工作范围的叶尖小翼优化设计原则和方案，给出叶尖小翼与叶型综合设计的优化策略，为在实际压气机中应用叶尖小翼技术提供科学依据。

叶顶间隙附近是压气机内流动最复杂、损失最严重的区域，也是发生失速的主要起源位置。有效控制压气机叶顶间隙流动是改善流场结构、减少损失、拓宽压气机稳定工作范围的一个有力手段。本项目以降低叶顶泄漏损失、提高压气机的稳定工作范围为出发点，围绕叶尖小翼对叶尖流动损失的影响展开研究，应用先进的流场测量技术和计算流体力学手段，对叶尖小翼的几何参数、布局方式、叶顶间隙大小及来流冲角等进行了细致的分析，深入探索和揭示了叶尖小翼对压气机叶栅和级中叶顶泄漏流、叶栅二次流等流动结构和叶栅损失的影响与作用机理。并从叶栅流场结构入手，研究了采用叶尖小翼时压气机叶栅内涡系的产生位置、尺度和强度的变化情况，给出了能够有效降低叶尖流动堵塞、提高压气机级稳定工作范围的叶尖小翼优化设计原则和方案，为在实际压气机中应用叶尖小翼技术提供了科学依据。