通過在風機葉尖壓力面附近擴展合適的葉尖平臺,可以有效地減小葉尖泄漏和氣動損失。模擬了三種風機不同長度和初始位置的吸力面小翼葉柵的內部流場。結果表明,三段小翼可以---葉柵頂部的流動狀況,并在不同程度上削弱泄漏渦的強度。周志華等[10]計算了某型渦軸發動機高壓渦輪一級的三維流場。結果表明,錐形間隙能有效地控制間隙內的泄漏流速,減少間隙內的堵塞,從而提高其整體性能。在套管處理方面,yang等人[11]發現自循環殼體處理后壓縮機的穩定流量范圍明顯增大,這是由于葉片負荷降低、低能流體吸附能力降低和周向流量畸變能力降低所致。風機的不同分區數的非軸對稱套管處理。實驗表明,合理的非軸對稱殼體處理結構可以使壓縮機的穩定裕度提高13%,峰值效率提高0.8%。提率的原因是加工槽對壓氣機葉頂流場產生低頻非定常影響信號。風機在低速壓縮機上測試了不同結構的斜槽殼體處理。實驗表明,合理的配置可以提高壓縮機效率1%~2%,而不會對失速裕度產生不利影響。
當風機葉頂間隙形狀發生變化時,不可避免地會引起葉頂及其附近的吸力面和壓力面流場的分布。由于葉尖間隙的存在,泄漏流將與通道內的主流混合,在吸入面頂角形成泄漏旋渦。風機與方案3相比,方案2具有幾乎相同的區范圍,但葉尖間隙較大,有利于防止動靜部件之間的摩擦,而方案6具有明顯的性能退化,易于分析其損耗機理。為此,分析了三種葉尖間隙:均勻間隙、方案2和方案6。旋渦是描述旋渦運動的重要特征量,其大小可以反映旋渦的強度。在間隙均勻的情況下,渦量分布從葉片前緣到后緣呈下降趨勢,干燥設備風機,流入量能有效地粘附在吸力面上,因此風機渦量相對較小。由于主流與泄漏流的相互作用,烘干風機,葉片頂端的渦度比吸力面大得多,較大渦度出現在吸力面拐角處和葉片頂端附近。中間葉片頂部渦度強度明顯增大,風機,這是由于間隙收縮導致葉片前緣泄漏面積增大,干燥窯風機,導致泄漏流量增大,主流與泄漏流量的混合程度增大,渦度強度增大。風機葉尖間隙的大小沿流動方向減小,即葉片葉尖越靠近殼體,泄漏旋渦越靠近葉片上部和中部。副作用減少。
在風機機械中,為了防止旋轉葉片和固定殼體之間的摩擦,葉片頂部和殼體之間必須有一定的間隙。由于葉尖間隙的存在,不可避免地會發生泄漏流。泄漏流與主流相互作用形成的泄漏渦將影響渦輪機械的內部流場和氣動性能,尤其是效率、風機噪聲和穩定的工作范圍。因此,通過改變葉頂間隙形狀,對葉頂泄漏流進行綜合分析,提高渦輪機械的氣動性能具有重要的現實意義和工程參考價值。目前,對葉尖間隙進行了一系列的實驗和數值模擬研究,主要集中在葉尖和殼體兩個方面。對于葉片頂部,young等人[4]采用實驗方法研究了單槽、雙槽和上斜面對渦輪性能的影響。在此基礎上,模擬了風機、類型和位置對軸流風機性能的影響,---在設計流量下,葉頂雙槽結構具有較佳的氣動性能,風機效率提高了1.05個百分點。對多級壓縮機表明,葉根倒角還可以減小角區的失速,提高工作范圍。風機帶肩端間隙渦輪的研究表明,壓力側和吸入側后緣槽都可以略微增大葉片頂面傳熱系數,但吸入側后緣槽可以減小間隙的泄漏損失。