热能动力工程

作者：严蓝漪,栾一刚,杨连峰,Pietro Zunino

单位：哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,,热那亚大学 机械、能源、管理与运输工程系,

关键词：低压涡轮;大涡模拟;本征正交分解;转静干涉;气动噪声

基金：国家科技重大专项；中央高校基本科研业务费

为揭示设计工况下低压涡轮级非定常流动特征和气动噪声产生机理，并量化各类现象的湍动能和声能占比，提出了一种基于本征正交分解的低压涡轮气动声源能量评价方法。对低压涡轮级进行了大涡模拟，并对由流场快照组成的时空矩阵进行了本征正交分解。分解出的速度和压力模态对应于导致湍流脉动和气动噪声的相干结构，湍流脉动源和气动噪声源的能量正比于相关模态特征值的总和。结果表明：转静干涉效应引发的势场影响和尾迹周期性迁移是最大的气流脉动源和气动噪声源，其湍动能占比为23.0%且声能占比为39.0%。静叶尾缘涡脱落过程引发的卡门涡街和波包干涉是涡轮级内第二大气流脉动源和气动噪声源，其湍动能占比为3.9%且声能占比为20.9%。动叶叶尖涡脱落过程产生的能量较低，其湍动能占比为3.7%，声能占比为5.6%。

来源：2026年第2期

《热能动力工程》期刊编辑部

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