燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,在航空航天、发电运输以及各种工业领域中占有重要的地位。而由于叶顶间隙的存在,主流因流动特性会在叶顶间隙区域产生泄漏流,从而造成较大的流动损失,降低燃气轮机输出功率,也会对叶片叶顶造成严重的热损坏,缩短燃气轮机使用寿命。因此研究叶顶泄漏流的产生机理,降低其影响具有重要意义。而本文将机匣喷气这一概念引用到叶顶间隙区域,通过数值模拟的方式研究了机匣喷气对于叶顶泄漏流的影响。首先,建立凹槽叶顶与机匣壁面的模型,选取SST k-ω湍流模型,采用数值计算的方法对凹槽叶顶通道内的流动特性进行定常研究。通过比较不同吹风比下的叶顶传热系数、腔内速度与流线分布、截面冷却效率、马赫数、表面极限流线、总压损失系数,得到吹风比大小对叶顶泄漏流的影响。结果表明:吹风比的加入可以降低叶根处通道涡的损失,但会加大叶顶处通道涡沿叶高的损失范围;吹风比的增加可以有效地改善机匣壁面的高温分布,提高整个凹槽腔内的冷却效率;泄漏流的变化与吹风比的变化并不一致,当吹风比从0增长至1.0时,机匣喷气对吸力面壁面泄漏涡的出现有促进作用;增加吹风比至2.0时,在机匣喷气的抑制作用下,原位置的泄漏涡完全消失并会在后方形成新的泄漏涡。其次,用相同的研究手段得到不同相对平移速度下,凹槽叶顶泄漏流的定常模拟结果,并进行分析。结果表明:相对平移速度越大,对吸力侧的泄漏涡的挤压越明显,泄漏涡的扩散范围越小,但并不能让其消失;平移运动的加入会对整个流场进行挤压作用,使在吸力面壁面上出现二次再附着涡线;相对平移速度的增加,会使泄漏涡与叶顶处的通道涡混合,流动损失扩散至50%到96%的叶高范围。最后,选用大涡模拟(LES),对不同吹风比、不同相对平移速度下的流场进行非稳态的机理性研究,通过对非定常云图、频谱图进行分析,可以得知:在叶顶区域,吹风比变化的主要作用范围集中在机匣喷气孔的正下方区域及叶顶前缘区域,而平移运动的加入对吸力侧叶顶区域与机匣喷气孔的正下方区域有较大影响:在吹风比为0-2之间的机匣喷气由于其自身质量流量的加入,并不能明显地降低出口涡系的流动损失;而相对平移速度的增加,会使泄漏涡的流动损失有所降低,但整体流场的相互作用加剧,导致主流的流动损失增大。