基于水滴型前缘修型的超高负荷低压涡轮流动调控机理研究

基于水滴型前缘修型的超高负荷低压涡轮流动调控机理研究

薛亚鹏 李紫良 吴艳辉 史旭阳

(西北工业大学动力与能源学院， 西安710072)

摘要：本文以某超高负荷低压涡轮叶栅(载荷系数Zweifel=1.57) 为研究对象，借助经过实验数据校核的高精度数值方法，采用拉丁超立方分层抽样技术参数化探究了不同水滴型弧状前缘几何对端区流动损失的影响。在此基础上，明晰了前缘修型结构引入前后端区流动特征及流动损失变化机理，对比了叶栅端区涡系结构尺度。研究表明：优选水滴型弧状前缘修型结构削弱了前缘马蹄涡强度，重构了超高负荷低压涡轮叶栅的端区涡系结构，使得栅后总压损失系数降低4.11%。研究结果为超高负荷低压涡轮端区流动控制技术的发展提供了理论支撑。

关键词：超高负荷低压涡轮；水滴型；端区损失控制；马蹄涡