热能动力工程

作者：李赫飞，郑 群，姜 斌，闫 巍

单位：哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,

关键词：压气机叶栅;角区分离;风洞实验;大涡模拟;总压损失

基金：国家科技重大专项（2017-II-0006-0019，2017-I-0009-0010)

为了研究叶栅内部的流动特性，以及不同攻角下的角区分离模式，对压气机叶栅流场进行了分析。针对两种攻角条件下的平面叶栅模型，采用瞬态雷诺时均（URANS）以及大涡模拟（LES）湍流模型进行了数值模拟研究，并结合叶栅风洞实验验证了数值模拟结果的准确度。对比研究了零攻角以及10°攻角下的叶栅出口流场，叶栅、端壁表面极限流线，以及角区分离结构。研究结果表明：LES能够较好地对角区、尾迹损失进行预测，但URANS在大攻角下的模拟则与实验偏差较大；零攻角下吸力面出现层流分离泡、转捩以及再附现象，而大攻角下吸力面前缘未出现层流分离，而是直接发生转捩以及再附现象；与零攻角相比，10°攻角下的角区分离在展向范围未发生明显变化，在横向范围有小幅度增加，但吸力面附面层分离导致尾迹范围扩大了接近130%，同时总压损失系数提高了接近135%，即大攻角下的主要损失是由吸力面附面层分离以及尾迹损失带来的，而非角区分离。

来源：2021年第9期

《热能动力工程》期刊编辑部

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