端壁造型对轮缘密封流场和封严效率的影响

摘要：

针对端壁造型设计在减少二次流损失的同时会影响轮缘密封的封严等问题,采用数值求解三维URANS(Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程和SST湍流模型的方法,研究了动叶前缘下端壁5种造型对轮缘密封流场和封严效率及动叶气动性能的影响;数值分析了轮缘密封的封严效率,并与实验数据比较,验证了数值方法的准确性.对比了5种动叶前缘端壁造型结构的轮缘密封封严效率和动叶气动性能,结果表明:动叶前缘端壁造型会影响局部的压力分布,进而影响轮缘密封封严效率;与轴对称端壁相比,凸壁面端壁造型使动叶前缘高压区前移,提高了轮缘间隙处主流周向压力波动,导致最小封严气量需求增加23％以上,而凹壁面端壁造型降低了局部压力和主流的周向压力波动,能够使最小封严气量减小14％以上;凹壁面端壁造型使得动叶流道内的通道涡扩大,级效率降低.

关键词：透平轮缘密封、端壁造型、封严效率、气动性能、数值模拟

所属期刊栏目：53

分类号：TK474.7(内燃机)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51776151

在线出版日期：2019-04-19（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：20-27