對比研究了直葉片葉柵與彎葉片葉柵吸力面角區(qū)和下端壁流場顯示的不同表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)彎葉片對角區(qū)分離流結構影響較大,它對減小端區(qū)馬蹄渦尺度和減弱橫向二次流作用明顯。將不同葉柵中三維流向渦(通道渦和集中脫落渦) 沿流向截面內(nèi)的位置與強度作為研究對象,細致地分析了在采用彎葉片前后渦位置和強度的變化,分析表明兩種渦的位置受彎葉片影響較大;通道渦沿流向的強度變化受彎葉片影響較為明顯,而集中脫落渦強度受彎葉片影響卻很小。來流馬赫數(shù)、葉型折轉(zhuǎn)角和稠度在一定范圍內(nèi)對彎葉片作用有規(guī)律性影響:當馬赫數(shù)為017 時,最佳彎角彎葉片降低損失7 % ,而馬赫數(shù)為0. 2 時,最佳彎角彎葉片降低損失僅4 %。
關鍵詞:壓氣機;彎葉片;低速;分離流;通道渦;集中脫

2 　數(shù)值計算方法
本文數(shù)值模擬所使用的程序為NUMECA 公司開發(fā)的FINE/ TURBO 流場求解器。采用B - L 湍流模型,為了加速收斂計算使用了完全多重網(wǎng)格技術。考慮了進口邊界層的徑向總壓分布,為保證徑向各個截面的攻角相同,進氣角沿徑向是變化的(如圖1) ,進口總溫為294. 34 K,進口馬赫數(shù)約為0. 2 和0.7。其中進口馬赫數(shù)為0. 2 時,采用NACA65 葉型,出口為徑向平衡分布,中徑靜壓為101. 325 kPa ;進口馬赫數(shù)為017 時,采用可控擴散葉型(CDA) ,出口給定流量。圖2 為計算所采用的網(wǎng)格,由于該葉柵的安裝角較小,所以計算網(wǎng)格采用的是結構化的H型網(wǎng)格,流向(z) 、徑向(x) 和周向(y) 網(wǎng)格數(shù)分別為129、65 和65 ,共為545025 個網(wǎng)格點。近壁面第一個格點的離開壁面為10 - 5 m。