摘要：针对端壁造型设计在减少二次流损失的同时会影响轮缘密封的封严等问题,采用数值求解三维URANS(Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程和SST湍流模型的方法,研究了动叶前缘下端壁5种造型对轮缘密封流场和封严效率及动叶气动性能的影响;数值分析了轮缘密封的封严效率,并与实验数据比较,验证了数值方法的准确性。对比了5种动叶前缘端壁造型结构的轮缘密封封严效率和动叶气动性能,结果表明:动叶前缘端壁造型会影响局部的压力分布,进而影响轮缘密封封严效率;与轴对称端壁相比,凸壁面端壁造型使动叶前缘高压区前移,提高了轮缘间隙处主流周向压力波动,导致最小封严气量需求增加23%以上,而凹壁面端壁造型降低了局部压力和主流的周向压力波动,能够使最小封严气量减小14%以上;凹壁面端壁造型使得动叶流道内的通道涡扩大,级效率降低。

摘要：轮缘密封作为燃气透平二次空气系统的重要部件,可以有效抑制燃气入侵、防止轮盘过热,因而得到重视。介绍了透平轮缘密封外环诱导和旋转诱导燃气入侵的机理,展示了燃气透平动盘上下游腔室的流动图谱。综述了轮缘密封燃气入侵和封严效率的实验测量和数值模拟研究进展,介绍了具有高封严效率的轮缘密封结构设计。总结了燃气透平轮缘密封技术的研究结论,并展望了轮缘密封技术在抑制燃气入侵和提高封严效率方面需要加强和深化的研究工作,研究总结可为燃气透平轮缘密封技术性能分析和结构设计提供参考。