文章标题：高负荷扩压叶栅在变冲角条件下气动性能仿真研究

文章作者：李可心, 夏舸, 贺星, 贾宇豪, 田泽刚, 石政宇
关 键 字：压气机叶栅;变冲角;流动结构;角区分离
文章摘要：真实海洋环境下，舰船燃气轮机处于复杂多变的运行工况。为探究变工况对压气机叶栅流动性能的影响，以某型舰用燃气轮机高压压气机某级叶片作为研究对象，等值拉伸构建模型，通过数值模拟的方法，研究了来流冲角变化对压气机叶栅整体性能及流动结构的作用效果。结果表明，角区堆积的低能流体和涡系结构的相互作用是导致叶栅流动损失的主要原因。叶栅总压损失呈现先减小后增大的趋势，但在负冲角范围（设计工况附近）总压损失保持在0.028附近，处于较低水平。此时叶栅流动结构并未发生显著改变。随着来流冲角不断增大，吸力面分离泡及角区分离起始位置向前缘移动，分离程度及范围不断加剧扩大。当来流冲角为+6°时，叶栅处于失速状态，叶栅通道内的流场呈现出强分离状态，在叶片吸力面上出现较大范围分离涡，马蹄涡也于端壁处形成一组新的鞍点。