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现代燃气涡轮发动机的气动设计和试验方法已经可以使涡轮部件效率达到93%以上,再想进一步提升涡轮效率,减小叶尖间隙泄漏流损失就成为科技人员的研究重点。流经叶尖间隙的气流不仅没有对叶片做功,而且由其形成的泄漏涡还会影响主流的做功性能,造成的损失约占发动机总损失的20%~40%。所以,涡轮叶尖间隙流是发动机损失的一个主要来源。为了减小间隙泄漏损失,改善涡轮效率,提高发动机性能,研究如何控制涡轮叶尖间隙泄漏流就变得很有必要。现今减少间隙泄漏的方法大致可分为两种,一种为被动控制,另一种为主动控制,由于采用主动控制方法,必须要给发动机添加控制反馈系统,从而增加了发动机构造的复杂性也导致发动机重量增加。所以本文所研究的叶尖处理构型方法‐‐‐转子叶尖凹腔内添加肋条,转子叶片压力面增设叶尖小翼,或者两者的组合‐‐‐属于被动控制方法,该方法采用对叶尖区域局部的改动,改变叶尖间隙流动特性,从而减少叶尖间隙泄漏流损失,提升涡轮转子效率。本文采用数值模拟方法,计算分析了3类18种叶尖处理构型,第一类为A类普通叶尖即光滑叶尖(模型A1)和叶尖凹槽(模型A2);第二类为B类即在凹槽中添加肋条,即弯曲肋条(模型A3)、1个直肋条(模型A4)、2个直肋条(模型A5)、3个直肋条(模型A6);第三类为普通叶尖和叶尖肋条分别与叶尖小翼的组合形式,其中B1‐B6表示模型的叶尖小翼为2mm,C1–C6表示模型的叶尖小翼为3mm。对不同叶尖处理构型的涡轮转子流场进行数值计算,获得了叶尖处理构型的间隙流动特性,以及对涡轮转子效率的影响。模拟结果表明:模型A6、模型B4和模型C2,这三种叶尖处理构型的转子模型其落压比最高,输出功率最大,转子效率提升幅度最大。其次模型B1和模型C3这两种叶尖处理构型也可以提升转子效率,但效率提升幅度较小。虽然模型A2和模型A3的转子落压比较大,但这两种模型的间隙泄漏产生的损失较大导致对应的输出功率和转子效率降低。其余叶尖处理构型的转子模型对应的落压比,输出功率和效率均不同程度的低于A1模型。