基于跨声速高压涡轮凹槽叶顶间隙模型的大涡模拟研究

• 作者: 刘越奇 陈绍文 杨鹏骋 王松涛
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 跨声速高压涡轮 凹槽叶顶 叶顶泄漏流动 大涡模拟 非定常流动
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 气动热力学|Aero-thermodynamics
• 页码范围: 110-118
• 页数: 9页
• 分类号: V231.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200736

摘要

为研究跨声速高压涡轮叶顶间隙非定常流动特性及流场结构,基于跨声速高压涡轮凹槽叶顶间隙的几何特征,建立了可行的简化数值模型,并通过大涡模拟对叶顶凹槽间隙内部的非定常流动进行了数值计算,探讨了凹槽叶顶几何参数对流动稳定性和气动性能的影响.研究结果表明,当跨声速泄漏流动流经凹槽叶顶时,在凹槽入口处形成激波,同时凹槽前分离泡发生周期性膨胀并产生间隙脱落涡,脱落涡与激波相互作用使得凹槽内的激波呈现明显的非定常性;凹槽深度从1.0mm增加至1.5mm后,间隙脱落涡尺寸明显减小,其产生周期缩短20％,涡量拟能展向分量平均占比从40％升高至49％,同时间隙脱落涡的扩张、破碎过程及其与回流区的掺混受到抑制,使得泄漏流动的非定常性明显下降.