高压涡轮导叶弯曲对气动性能及动叶激振力的影响

简介

对某双级高压涡轮一级导叶进行了正弯设计,一方面为了提升气动性能,另一方面为了减小下游动叶的激振力。采用商业软件CFX对基准方案和弯曲方案进行了全三维粘性定常和非定常计算,结果表明:导叶采用正弯设计,端区损失明显减少,叶中损失略有增大,导叶总损失减少;同时导叶弯曲还改善了下游动叶的进气条件,减小了动叶损失,最终使得高压涡轮效率提高0.1个百分点。为评估导叶弯曲对动叶激振力的影响,以气动非定常计算的叶片表面压力为输入,采用ANSYS对弯曲前后一动叶身激振力进行了强度分析,分析结果表明一导采用弯叶片,改变了导叶尾迹形状同时使得动叶进口流场更均匀,带来一动激振力下降10%~15%,有利于强度设计。