压气机动叶CLOCKING效应对叶片气动负荷的影响

姚宏伟，颜培刚，韩万金

(哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，150001哈尔滨，Hanwanjin@hit.edu.cn)

燃气轮机内部的非定常流动对其性能参数具有重要的影响，研究非定常流动对燃气轮机性能的影响因素，准确评估燃气轮机的气动性能，具有重要的作用[1-2].燃气轮机叶片的损坏绝大多数是由于叶片振动产生的应力过大所致，影响叶片应力的主要因素是叶片振动特性和非稳态气流激振力特性[3-4].有效地控制气流激振力，可以降低叶片的事故率，延长机组寿命，因此，保证叶片具有良好的振动特性是降低叶片动应力的主要途径[5-6].文献[7-12]对压气机CLOCKING效应对各列叶片附面层发展及损失产生的机理做了大量的研究，但研究主要集中在压气机的静叶片CLOCKING效应上，在数值模拟过程中通常采用具有小整数比的动、静叶片匹配数目，而对于实际机组中动静叶片数目不便约化的情况，以及动叶片CLOCKING效应的数值研究方面，文献还不多见.

本文对某型燃气轮机中间级轴流压气机进行了研究，其中间级静叶片在实际运行时出现根部严重断裂的现象，这一故障可以通过改变其上、下游动叶片的周向相对位置得到解决.本文以动叶片CLOCKING效应为出发点，对叶栅流场进行非定常计算，研究叶片非稳态气流激振力的性质.建立激振力计算模型，探索激振力特性随转子叶片不同相对位置的变化关系，探讨各排叶片在非定常气动负荷条件下的动力响应.对三级轴流压气机流场……