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1、學(xué)術(shù)論文RESEARCH葉冠齒數(shù)和齒頂間隙對(duì)渦輪氣動(dòng)性能的影響術(shù)應(yīng)銀生1。馬石2(1．江南造船集團(tuán)責(zé)任有限公司，上海201913；2．海軍工程大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院，武漢430033)【摘要】通過數(shù)值方法對(duì)某1．5級(jí)帶冠渦輪的流場(chǎng)進(jìn)行研究，對(duì)比分析了不同葉冠齒數(shù)和齒頂間隙對(duì)渦輪氣動(dòng)性能的影響。研究結(jié)果表明，泄漏流與主流摻混后形成一個(gè)渦流區(qū)，改變了葉柵上半通道的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，使得頂部流體以負(fù)攻角進(jìn)入下級(jí)靜葉，造成攻角損失，改變了下級(jí)靜葉的氣動(dòng)性能。同時(shí)發(fā)現(xiàn)間隙相對(duì)于齒數(shù)對(duì)渦輪氣動(dòng)性能的影響程度更為顯著，間隙相同，齒數(shù)從1增加到4時(shí)，渦輪效率增加0．75％；齒數(shù)相同，
2、間隙從2mm減小到0．5mm時(shí)，渦輪效率增加1．82％。關(guān)鍵詞：葉冠；齒數(shù)；間隙；氣動(dòng)性能；渦輪效率EffectoftheShroudSealNumberandtheTipClearanceontheAerodynamicPerfeIrmaneeoftheTurbineYINGYinshen91，MAShi2(1．JiangnanShipyardCo．，Ltd．，Shanghai201913，China；2．CollegeofPowerEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)【
3、ABSTRACTlA1．5stageturbinewithshroudisstudiedbyusinganumericalsimulationprogram．Theeffectsoftheshroudsealnumberandthetipclearanceontheturbineaerodynamicperformanceareanalyzed．Thesimulationresultsshowthatmixingbetweenleakageandmainflowsleadstoaturbulencearea，alterstheflowstructureo
4、ftheupperhalfchannel，thesuctionsideincidenceofthere—enteringleakageflowinthesubsequentstatorcausesadditionallosses，andalterstheaerodynamicperformanceofthenextstator．Inaddition，comparedwiththenumberofseal，theinfluenceofthetipclearanceontheturbineaerodynamicperformanceismoreobvious
5、．Inthesametipclearance，withthesealnumberin—creasesfrom1t04，theturbineefficiencyincreasedO．75％．Inthesamesealnumber,withthetipclearancedecreasedfrom2mmto0．5mm，theturbineefficiencyincreases1．82％．Keywords：Bladeshroud；Sealnumber；Tipclearance；Aerodynamicperformance；TurbineefficiencyDOI
6、：10．16080／j．issnl671-833x．2016．1／2．128渦輪葉片帶冠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以減小泄漏流量，從而減小泄漏流對(duì)主流帶來的影響。國(guó)外，DentonⅢ首先研究了葉片帶冠設(shè)計(jì)對(duì)渦輪氣動(dòng)性能的影響，建立了葉頂間隙泄漏流動(dòng)損失模型和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式。Bohn【2】和Rosic【31研究了葉冠上篦齒形狀對(duì)氣動(dòng)性能的影響。Zimmermann【4】總結(jié)了篦齒封嚴(yán)泄漏流量的計(jì)算公式。Nirmalande嗍經(jīng)過試驗(yàn)分析了葉頂間隙大小和葉冠形狀對(duì)渦輪氣動(dòng)損失的影響。國(guó)內(nèi)，吳丁毅嘲通過試驗(yàn)得出了篦齒寬度和齒頂間隙比對(duì)渦輪流場(chǎng)的影響。鄢景p1t基金項(xiàng)目：國(guó)家自然
7、科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(50721005)。128航空制造技術(shù)·2016年第1／2期應(yīng)用數(shù)值模擬方法分析了某型燃?xì)廨啓C(jī)渦輪無冠和有冠頂部時(shí)間隙泄漏渦和通道渦流動(dòng)結(jié)構(gòu)。李鈺潔【81對(duì)比分析了不同葉頂間隙下間隙流的流場(chǎng)，揭示了間隙流對(duì)葉片不同截面壓力分布影響的規(guī)律。黃曉光[91和劉高文”0】研究了影響葉頂間隙泄漏流的因素有篦齒結(jié)構(gòu)、壓比和轉(zhuǎn)速，得出矩形凹槽寬深比是封嚴(yán)性能的重要參數(shù)，壓比和轉(zhuǎn)速對(duì)封嚴(yán)性能影響不大。高杰nu研究了泄漏流與主流摻混作用對(duì)下級(jí)靜葉氣動(dòng)性能的影響，表明下級(jí)靜葉產(chǎn)生攻角損失。賈惟【12】主要研究了篦齒數(shù)、篦齒排列方式、
8、上下級(jí)壓力以及葉頂間隙對(duì)間隙泄漏流及泄漏流與主流混合作用對(duì)渦輪氣動(dòng)性能的影響。文
