机械工程学报

作者：黄功瑞, 朱阳历, 熊军, 王星, 李文, 陈海生

单位：1. 中国科学院工程热物理研究所 北京 100190;2. 中国科学院大学工程科学学院 北京 100049;3. 江苏大学能源与动力工程学院 镇江 212013;4. 国家能源大规模物理储能技术(毕节)研发中心 毕节 551712;5. 中国科学院南京未来能源系统研究院 南京 211135

关键词：轴流涡轮,长叶片级,变工况；

基金：国家自然科学基金(52176211)和腾讯科学探索奖资助项目。

为满足高效、高负荷、高可靠性大流量轴流涡轮的应用需求，涡轮叶片的长度和展弦比设计日益增大。相较于较短的叶片，长叶片沿径向的叶型以及气流参数分布的变化幅度更大，因此其设计要求更高。受涡轮负荷需求、环境条件等因素变化的影响，长叶片往往变工况运行，其级内三维流场结构复杂，各项性能恶化，容易导致叶片的安全性及使用寿命下降。为方便学者后续进一步研究长叶片级在变工况运行时的气动、传热与结构强度特点，探索拓宽长叶片级高效、稳定运行范围的方法，梳理了该领域近年来的研究成果。首先介绍长叶片的气动与结构设计特点，再分析与总结变工况时长叶片级的气动特性、传热与强度特性，并简述排气装置对末级长叶片内部流场的影响，最后分析目前仍存在的不足，展望轴流涡轮长叶片级在控制变工况不利影响方面与优化设计方面的未来发展趋势。

来源：2024年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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