《表5 对转涡轮变工况优化结果》

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《对转涡轮内部流动机理及设计方法研究》

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为提高对转涡轮低速工况做功能力，针对低压动叶开展特性优化.这是因为对转涡轮高压转子为跨音速动叶，在喉口面积和吸力面无遮盖段折转的约束下叶型优化空间较小，而低压涡轮转子均为亚音速动叶，无喉口面积等约束，优化空间较大.以1+1/2对转涡轮高压20%转速-低压10%转速工况为例说明特性优化方法.该工况涡轮中径相对马赫数云图如图17所示，低压动叶吸力面存在明显流动分离，前缘驻点位于压力面，表明入口存在较大正攻角.为此减小低压涡轮动叶安装角、增大进口几何角，将前缘驻点移向吸力面，同时增厚吸力面，降低吸力面流动分离.优化后的叶型相比于原叶型安装角减小1°、进口几何角增加2°，如图18所示.优化前后涡轮性能如表5所示，涡轮总效率与低压级效率分别提高5.24%和15.25%，而在设计点效率仅下降0.1%，从而以较小的代价改善了涡轮低转速工况气动性能.图19为优化后的叶片在该工况的中径马赫数云图，低压转子叶片吸力面流动分离明显减弱.