叶顶泄漏对跨声速涡轮气动性能和叶片激振特性的影响

黄宫格; 袁奇; 潘阳; 冀大伟

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叶顶泄漏对跨声速涡轮气动性能和叶片激振特性的影响

更新时间：2025-07-09

- 叶顶泄漏对跨声速涡轮气动性能和叶片激振特性的影响
- 暂无标题
- 西安交通大学学报 2020年第11期页码：10-18
- 作者机构：
  
  1. 西安交通大学能源与动力工程学院
  2. 陕西省叶轮机械及动力装备工程实验室
  3. 上海电气电站设备有限公司汽轮机厂技术发展处
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目（11872289）;国家重点研发计划资助项目（2017YFB09602103）
- DOI：
  中图分类号： TK14
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
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黄宫格, 袁奇, 潘阳, 等. 叶顶泄漏对跨声速涡轮气动性能和叶片激振特性的影响[J]. 西安交通大学学报, 2020,(11):10-18.
黄宫格, 袁奇, 潘阳, 等. 叶顶泄漏对跨声速涡轮气动性能和叶片激振特性的影响[J]. 西安交通大学学报, 2020,(11):10-18. DOI：

DOI：

摘要

针对SNECMA公司的跨声速实验涡轮装置

建立了单流道无冠叶栅三维CFD计算模型

通过求解定常RANS方程

研究了4种叶顶区域结构(平板叶顶-标准机匣、凹槽叶顶-标准机匣、平板叶顶-台阶机匣和凹槽叶顶-台阶机匣)下

叶顶泄漏流及其与主流的掺混效应对涡轮气动性能和叶顶间隙激振力的影响。结果表明:叶顶间隙较大时

凹槽叶顶-标准机匣结构的等熵效率最大

采用台阶机匣结构会使等熵效率下降;叶片切向力随叶顶间隙的增加先增大后减小

其中平板叶顶-标准机匣结构的叶片切向力最大且变化相对平稳;叶顶泄漏流对99%叶高、约67%轴向弦长处吸力面的静压分布有显著影响

叶顶间隙增加会使该区域静压下降

导致叶片切向力增大;平板叶顶-标准机匣结构的穿越间隙较大

力敏感度系数较小

促进转子稳定运动的叶顶间隙区间较大

有利于转子的稳定运行。文中还分析了叶顶间隙激振力的产生机理及其特性

可为优化叶顶结构设计和减小叶顶间隙激振提供理论依据。

Abstract

关键词

Keywords

references

马登骞,张元桥,李军,李志刚,晏鑫.动叶叶顶迷宫刷式密封的透平级气动性能研究[J].西安交通大学学报,2019(11).

查小晖,郑群,高杰,王威,于雷,刘鹏.弧形端壁造型对不带冠涡轮气动性能的影响[J].推进技术,2014(06).

Zhengping Zou,Fei Shao,Yiran Li,Weihao Zhang,Albin Berglund.Dominant flow structure in the squealer tip gap and its impact on turbine aerodynamic performance[J].Energy,2017.

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高杰.船用燃气轮机涡轮叶顶间隙泄漏流动及控制技术研究[D].哈尔滨工程大学,2014(06).

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