免费论文：叶顶间隙影响扩压叶栅流动的实验研究

本文围绕非均匀叶顶间隙对扩压叶栅流动性能的影响，主要进行了以下两个方面的工作。在水槽中利用氢气泡流场显示实验，对不同形式非均匀叶顶间隙下的流场进行了详细的观察和理论分析。结果表明：非均匀直向台阶的间隙方案优于斜向台阶的间隙方案，究其原因，主要是斜向台阶与直向台阶相比，对流动有引导作用，这对抑制泄漏是不利的。实验结果同时表明：叶顶泄漏流对叶栅流动影响区域很大，在叶栅出口下游可以扩展至整个叶栅通道的1/3以上。从25%弦长长直向台阶间隙到75%弦长长直向台阶台阶方案，随着叶顶前端部分叶尖间隙的减小，叶背泄漏涡的强度逐渐减少，说明台阶与端壁区域附面层的相互作用有效地抑制了泄漏流的发展，有可能减少叶背角区的分离和掺混的损失。在水槽实验的基础上，利用大尺寸扩压叶栅风洞试验台，采用微型五孔压力探针分别测量了－5°、0°、5°和8°等不同攻角、不同轴向非均匀叶顶间隙条件下叶栅出口三维流场，对比研究了轴向非均匀叶顶间隙对叶栅出口流动结构尤其是角区旋涡、流通能力和流动损失的影响。研究结果表明，采用适当的轴向非均匀叶尖间隙，合理地引入泄漏流，可以有效地吹除叶尖角区易分离的低能流体，减少叶尖角区低能流体的堆积及其对叶片通道造成的流动阻塞，进而抑制角区流动的发展，减少尖区损失，提高叶栅气动性能。

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