低压高负荷燃气透平叶片边界层分离转捩数值模拟与流动控制

采用剪切应力输运(shear-stress-transport，SST)湍流模型耦合g-Req转捩模型，通过求解三维定常雷诺时均Navier-Stokes方程(Reynolds-averagedNavier-Stokes，RANS)对典型的低压高负荷燃气透平叶片PakB吸力面边界层分离转捩流动进行数值模拟，计算结果显示，该方法能较准确地预测低压高负荷叶片吸力面边界层的分离转捩发展过程。此外在PakB叶片吸力面发展了一种展向呈矩形的被动控制结构。研究表明，该控制结构可以使叶片吸力面边界层分离泡的分离点和再附点向上游移动，并使边界层提前转捩，减小了分离泡的尺度，从而降低叶片的总压损失系数。