低压涡轮导向叶片平面叶栅试验及数值模拟

刘建明，王东，马永峰

（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳 110015）

低压涡轮导向叶片平面叶栅试验及数值模拟

刘建明，王东，马永峰

（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳 110015）

刘建明(1984)，男，工程师，主要从事平面叶栅、扇形叶栅、涡轮级性能试验及数值模拟研究工作。

基于低压涡轮导向叶片平面叶栅设计性能的研究，进行了平面叶栅试验，并采用商用CFD软件NUMECA建立了平面叶栅3维计算模型，得到了各性能参数随出口等熵马赫数的变化曲线、叶片表面等熵马赫数分布曲线、以及S1流面等熵马赫数分布。计算与试验结果表明：数值模拟结果与试验结果吻合较好；本叶栅具有后加载特性，亚声速段的损失较小；在设计工况时流动状态较好，流道中没有出现超声速区和激波现象。

平面叶栅；涡轮；导向叶片；试验；数值模拟

0 引言

平面叶栅吹风试验是获得叶栅速度及攻角特性的常规试验手段。通过试验可以方便、经济、快速，并详尽地研究平面叶栅中的基本流动现象，如叶片表面马赫数分布，激波的强度、形状、位置，激波与附面层的相互作用等[1]。随着计算机技术和数值模拟技术的发展，数值模拟越来越多地应用于叶片机内流场研究。试验和数值模拟相辅相成，试验研究可以对数值分析程序尚不能准确处理的问题提供详实的原始数据积累[2]，而数值模拟则可以得到试验过程中很难捕捉的试验现象，并指导试验。试验和数值模拟技术相结合广泛地应用于叶栅研究[3-8]。……