以耐高溫軸流風(fēng)機(jī)帶后導(dǎo)葉的可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)模型為研究對象，如圖1所示。風(fēng)扇由集熱器、活動葉片、后導(dǎo)葉和擴(kuò)散器組成。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉片采用翼型結(jié)構(gòu)，動葉14片，導(dǎo)葉15片，葉輪直徑d為1500mm，耐高溫軸流風(fēng)機(jī)葉頂間隙delta為4.5mm，風(fēng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速為1200r/min，輪轂比為0.6，設(shè)計工況安裝角為32度，相應(yīng)設(shè)計流量和總壓為37.14m3_S-1和2348pa，結(jié)構(gòu)簡圖給出了葉頂間隙均勻和不均勻的方程，其中前緣間隙和后緣間隙分別為1和2。leand te表示葉片的前緣和后緣。為了保證前緣與后緣的平均間隙為4.5mm，選取六種非均勻間隙進(jìn)行分析?，F(xiàn)代軸流風(fēng)機(jī)的相對徑向間隙為0.8%~1.5%[18]，耐高溫軸流風(fēng)機(jī)，改變后風(fēng)機(jī)葉尖間隙的較小相對徑向間隙為1%，滿足正常運行的要求，如表1所示。其中方案1~3為漸變收縮型，方案4~6為漸變膨脹型?？刂品匠贪ㄈS穩(wěn)態(tài)雷諾時均N-S方程和可實現(xiàn)的K-E湍流模型?？蓪崿F(xiàn)的K-E模型可以有效地解決旋轉(zhuǎn)運動、邊界層流動分離、強(qiáng)逆壓梯度、二次流和回流等問題。耐高溫軸流風(fēng)機(jī)采用分離隱式方法計算，壁面采用防滑邊界條件，壓力-速度耦合采用簡單算法。采用二階逆風(fēng)法離散了與空間有關(guān)的對流項、擴(kuò)散項和湍流粘性系數(shù)，忽略了重力和壁面粗糙度的影響。

不同耐高溫軸流風(fēng)機(jī)靜葉設(shè)計點90%葉片高度剖面上的壓力分布。從圖中不難看出，原型直葉片的進(jìn)口具有明顯的正攻角，端彎葉片的載荷由于分離流動而減小。由于受葉片端部彎曲的影響，三維葉片的攻角幾乎為零，并且由于端部流動的改善，載荷甚至略高于原型直葉片。研究了不同靜葉對單級風(fēng)扇級性能的影響。耐高溫軸流風(fēng)機(jī)帶有三個不同定子葉片的單級風(fēng)扇級的效率特性。從耐高溫軸流風(fēng)機(jī)中不難看出，小型耐高溫軸流風(fēng)機(jī)，端部彎曲定子可以有效地提高裕度，但由于定子損耗的增加，級效率降低了1.39%。前緣彎曲引起的葉片反向彎曲效應(yīng)被葉片正向彎曲疊加所抵消。舞臺效率略有提高，高點提高0.26%。失速邊界越近，不銹鋼耐高溫軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)扇級效率越明顯。同時，耐高溫軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子出口頂部的靜壓力隨著定子葉片頂部的功能力的增加而降低（如圖21所示，嵌入式耐高溫軸流風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)子葉片出口直徑上的靜壓力）。在方向分布上，將定子出口處的背壓設(shè)置為接近失速的原型級工況，背壓為114451pa，風(fēng)機(jī)的失速裕度進(jìn)一步從27.1%擴(kuò)大到48.8%，推遲了葉尖泄漏引起的失速。

通過在耐高溫軸流風(fēng)機(jī)葉尖壓力面附近擴(kuò)展合適的葉尖平臺，可以有效地減小葉尖泄漏和氣動損失。模擬了三種耐高溫軸流風(fēng)機(jī)不同長度和初始位置的吸力面小翼葉柵的內(nèi)部流場。結(jié)果表明，三段小翼可以改善葉柵頂部的流動狀況，并在不同程度上削弱泄漏渦的強(qiáng)度。周志華等[10]計算了某型渦軸發(fā)動機(jī)高壓渦輪一級的三維流場。結(jié)果表明，錐形間隙能有效地控制間隙內(nèi)的泄漏流速，減少間隙內(nèi)的堵塞，從而提高其整體性能。在套管處理方面，Yang等人[11]發(fā)現(xiàn)自循環(huán)殼體處理后壓縮機(jī)的穩(wěn)定流量范圍明顯增大，這是由于葉片負(fù)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。耐高溫軸流風(fēng)機(jī)的不同分區(qū)數(shù)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(jié)構(gòu)可以使壓縮機(jī)的穩(wěn)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(jī)葉頂流場產(chǎn)生低頻非定常影響信號。耐高溫軸流風(fēng)機(jī)在低速壓縮機(jī)上測試了不同結(jié)構(gòu)的斜槽殼體處理。實驗表明，合理的配置可以提高壓縮機(jī)效率1%~2%，而不會對失速裕度產(chǎn)生不利影響。

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