叶栅进口冲角对叶顶喷气效果影响的试验研究  

Experimental Investigations of Incidence Angle on Tip Injection in an Axial Turbine Cascade

作　　者：牛茂升[1] 臧述升[2] 

机构地区：[1]中国舰船研究设计中心上海分部,上海201108 [2]上海交通大学机械与动力工程学院叶轮机械研究所,上海200240

出　　处：《燃气轮机技术》2011年第2期24-29,共6页Gas Turbine Technology

摘　　要：叶顶喷气方案已经被认为是较好的控制涡轮动叶叶顶间隙流动的方法之一。燃气轮机经常运行在非设计工况下,因此对叶顶喷气在不同进口冲角工况下的控制效果进行了试验研究,共进行了五个不同的进口冲角,分别是-15°、-8.5°、0°(设计工况)、8.5°及12°下的喷气效果的分析。试验结果显示,在这五个不同的进口冲角工况下,叶顶喷气都能有效地控制间隙涡强度及占据范围。同时,叶顶喷气也都可以有效地减弱各个进口冲角工况下间隙涡区气流过偏/偏转不足现象。从出口截面总压损失分布发现,即使在大冲角工况下,叶顶喷气也能较好地降低出口截面总压损失。冲角i=-8.5°时,叶顶喷气的效果最佳。随着冲角增大或减小,叶顶喷气效果都会减弱,冲角i=12°时效果最差。This paper presents an experimental study on the influences of incidence angles on controlling tip clearance flow in an axial turbine cascade.A total of five incidence angles is investigated,which are-15°,-8.5°,0°,8.5° and 12° relative to the design value,respectively.The results indicate that even at the off-design incidences,tip injection can also act as an obstruction to the tip clearance flow and it can effectively weaken the interaction between the passage flow and the tip clearance flow.Moreover,when air injection is applied,the flow under-over-turning phenomena can be improved significantly at all these incidences.Thus,tip injection is proved to be an effective method of controlling tip clearance flow,even at off-design conditions.

关 键 词：间隙流动控制 叶顶喷气 进口冲角 涡轮叶栅 

分 类 号：TK474.7[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]