[发明专利]一种抑制径流涡轮叶顶间隙流损失的多元耦合被动控制技术

摘要

本发明涉及一种抑制径流涡轮叶顶间隙流损失的多元耦合被动控制技术，仿生减阻结构布置在径流涡轮进口区域的机匣表面上；涡轮叶顶间隙尺寸沿涡轮进口到出口具有变化特征；叶片叶顶厚度分布沿涡轮进口到出口具有变化特征。仿生减阻结构用以减少由于径流叶片的顶部与机匣之间的相对运动而引起的刮削流所导致的壁面摩擦损失，叶顶间隙尺寸分布以及叶顶厚度分布沿所述径流涡轮进口至出口的方向均可变化，以使得由于所述径流叶片叶顶的压力面与吸力面之间的压差引起的泄漏流得到抑制。本发明能有效控制径流涡轮叶顶间隙流及相应损失，使气动效率增加，有效提高径流涡轮的能量的利用效率，可广泛用于航空航天、交通运输、压缩空气储能等多个领域。

主权项

1.一种抑制径流涡轮叶顶间隙流损失的多元耦合被动控制技术，所述径流涡轮包括径流叶轮和机匣，所述径流叶轮同轴布置在所述机匣中，所述径流叶轮沿其周向均匀分布多个径流叶片，所述径流叶片的顶部与所述机匣之间存在叶顶间隙，其特征在于，所述径流涡轮进口处的机匣内表面沿其周向布置有仿生减阻结构，所述仿生减阻结构用以减少由于所述径流叶片的顶部与所述机匣之间的相对运动而引起的刮削流所导致的壁面摩擦损失；叶顶间隙尺寸分布以及叶顶厚度分布沿所述径流涡轮进口至出口的方向均具有变化特征，该变化特征应满足使得由于所述径流叶片叶顶的压力面与吸力面之间的压差引起的泄漏流得到抑制。