基于座头鲸胸鳍结节的仿生透平叶片内流特性研究

【摘要】：受座头鲸胸鳍前缘结节的启发,前人通过研究发现,在大攻角工况下,前缘结节状的外流叶片具有推迟流动分离的作用,但至今未见在内流叶片中采用该种设计以减小大负攻角工况时的流动分离和降低损失的文献报道。本文对Aachen透平的静叶栅进行了结节造型,并对其在不同攻角情况下的流动特性进行数值模拟,分析了结节造型内流叶片抑制大负攻角时流动分离的机理。结果表明:在大负攻角工况下,结节叶片可将均匀来流沿展向分割成几部分,每部分气流由两个旋向相反的小涡组成,并沿流向逐渐融合,避免了常规叶片在压力面侧沿整个展向大涡的形成与发展,降低了流动损失,提高了流动效率。