摘要：中弧线角度分布形式对压气机叶片表面等熵马赫数分布具有重要的影响。为了对比不同压气机叶型的流动特征,采用数值模拟和平面叶栅试验相结合,对两种中弧线角度分布形式的跨音叶型在不同来流工况下的气动特性展开了详细研究。结果表明:在设计点,前加载配合均匀加载的中弧线角度分布叶型能够消除叶片吸力面的局部超音区,与前加载的中弧线角度分布叶型相比,叶片表面等熵马赫数分布更加饱满。其次,前加载配合均匀加载叶型能够推迟叶片吸力面的涡层失稳,减弱了吸力面分离涡与端壁分离涡的耦合作用,进而改善了端区的流动状况,截面平均总压损失系数降低了8.2%。最后,对非设计工况下两种中弧线角度分布的气动特性进行了分析,随着来流马赫数的降低,两种中弧线角度分布叶型的损失差异逐渐减小,均具有较优的气动性能。来流速度对叶片表面等熵马赫数、损失分布和分离面形状特征影响较小,仅影响叶片表面等熵马赫数和损失数值大小。

摘要：在低速风洞上,采用扇形叶栅试验模型,试验验证了哈汽公司低展弦比大焓降静叶片的设计思想。试验结果表明,哈汽公司的设计理念是:沿全叶高采用类似"鱼头"的流线型叶型前缘,在不存在横向二次流动的叶展中部采用前加载叶型,在横向二次流强烈的叶栅两端采用后加载叶型,同时将两类叶型沿叶高采用尾缘正弯积迭。这样设计得到的大焓降静叶片气动性能优良,沿轴向流动损失呈直线型均匀增长,并对气流冲角有较强的适应性。

摘要：在哈工大推进理论与技术研究所的静态低速风洞上,采用扇形叶栅试验模型,验证了应用于高中压缸的大焓降动叶的设计思想。试验结果表明,伴随几何折转角的增加,从叶根至叶顶采用由后加载向前加载逐渐过渡的具有"鱼头"型前缘的叶型,提高了动叶对气流冲角和沿叶高负荷变化的适应性,降低了轮毂区的横向二次流损失。大焓降动叶和传统设计动叶相比,前者的几何折转角高于后者,但在相同的实验条件下两者的气动性能相当。

摘要：为了得到非设计攻角下涡轮叶片的叶型损失规律,采用数值模拟的方法对某高负荷低压涡轮前加载叶型在5种不同攻角下的流动进行了详细的分析,得到了5种攻角下叶片表面的各种流动参数。结果表明:在设计攻角下,叶片的性能表现最佳,此时叶栅中的气流流动均匀,速度梯度、压力梯度分布符合一定规律,并未发生明显的附面层分离现象;在负攻角下,吸力面的流动情况保持良好而压力面的损失较为明显,且随着负攻角的增大损失系数也逐渐增大,但负攻角下损失系数的增幅整体上并不大,当负攻角增加到-20°时其损失系数只有0.048;在正攻角下,压力面的流动情况保持良好而吸力面的损失较为明显,且这种损失比负攻角下压力面的损失要大得多;当正攻角为10°时其损失系数已达到0.141,远远超过-20°攻角下的损失系数。因此,在进行叶型设计的时候一定要留有合适的正攻角裕度。

摘要：从抑制叶片前缘马蹄涡的生成和延缓通道涡冲击叶片吸力面而分离的设想出发,改造叶片根部端区25%叶高叶型,构造出具有叶片前缘壁角和均匀加载的新动叶。应用于某型低雷诺数透平动叶,经CFD分析确认透平级的通流和做功能力未受到影响,但是叶栅下端区(35%叶高)压损失下降7%。基于对叶栅内流动结构的认识,有意识地设计出符合流动控制机理的截面叶型,再经过合理的展向积叠形成三维叶片,是降低叶栅流动损失的有效的准三维设计方法。

摘要：对某型高负荷动力涡轮第一级导叶进行前加载、中间加载、后加载三种方案的叶型优化,用数值模拟的方法研究三种方案对流动损失的影响机理,将三种方案的气动性能参数与未优化的高负荷动力涡轮进行对比,分析了涡轮气动性能优化效果。结果表明:三种叶型优化方案均能控制叶片表面的流动分离,前加载叶片设计增加了端区的二次流损失,后加载叶片设计增加了二维叶型损失,中间加载优化方案具有更优的气动性能。