汽轮机高压级叶顶间隙流的特性分析

以某300MW汽轮机高压级为研究对象，采用带剪切应力传输(shearstresstransmission，sst)的κ-ωsst湍流模型，应用SIMPLEC算法对不同叶顶间隙下的泄漏流动进行数值模拟，分析了泄漏涡的产生、发展及与通道涡的干涉情况，并研究了3种叶顶间隙下，动叶叶顶处复杂的流动和涡系情况。结果表明，压力面附近的流体由于压力面和吸力面的压力差作用进入叶顶间隙，泄漏到吸力面处，与主流掺混形成泄漏涡。随着叶顶间隙的增加，泄漏涡强度变大，导致通道涡靠近叶片中部。同时，泄漏涡涡核离吸力面更远，使通道内的流动环境更恶劣，引起更大的级内损失。