NACA翼型叶顶对低展弦比向心涡轮影响特性

摘要：

针对压缩空气储能向心涡轮叶片展弦比低、叶顶间隙泄漏损失大的问题,将NACA0004翼型引入叶片顶部厚度分布以改善气动性能.采用ANSYS CFX软件对向心涡轮三维流场进行数值求解,分析0.5％～8％叶顶间隙范围内NACA0004翼型叶顶对间隙泄漏流结构和损失特征的影响.结果 表明,NACA0004翼型叶顶对向心涡轮等熵效率的影响随叶顶间隙而变化.当叶顶间隙为0.5％时,NACA0004翼型叶顶使向心涡轮等熵效率降低0.3％;当叶项间隙由1％增加至8％时,NACA0004翼型叶项对等熵效率提升值由0.4％增加到1.9％.不同叶顶间隙下NACA0004翼型叶顶对间隙泄漏流损失特影响机理存在差异,当叶顶间隙为0.5％时,NACA0004翼型叶顶使泄漏流集中在叶片吸力面附近,并在叶轮出口区域产生更多泄漏流,增加叶片吸力面附近流动损失;当叶顶间隙为1％～8％时,NACA0004翼型叶顶能够降低叶片前缘和尾缘附近叶片压力面和吸力面压差,减小叶顶间隙泄漏流速度,降低与主流掺混强度,抑制流动损失.与此同时,叶轮强度也满足要求.研究成果可为同类向心涡轮叶项间隙泄漏损失的控制提供参考.

关键词：压缩空气储能、向心涡轮、间隙流动、叶片型线、NACA0004翼型

所属期刊栏目：56

分类号：TK05(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计;国家自然科学基金;中国科学院国际科技合作项目;贵州省发改委第一批高新技术产业发展专项资金黔发改高技号资助项目

在线出版日期：2020-12-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：172-179