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摘要
叶顶泄漏流动会增强叶顶换热，为防止高负荷跨声速转子叶顶烧蚀，本文采用数值方法研究了某高负荷跨声速转子叶顶激波系结构及其对叶顶热流分布的影响，为跨声速转子叶顶的冷却设计提供参考。结果表明：在叶顶间隙压力侧出现分离泡，高马赫数气流流经分离泡后的折转产生了较强斜激波，该斜激波干涉导致机匣边界层出现分离，分离泡上下游的两个折转产生了两条反射激波。受两条反射激波影响，叶顶边界层增厚导致叶顶出现两道紧密的低热流条带；沿着流动方向，分离泡下游激波强度逐渐增大导致机匣边界层分离程度加剧，边界层分离产生的前后折转程度随之增大，导致两条反射激波强度增大，引起叶顶条带热流进一步降低。当涡轮级膨胀比大于2.0时，受超音堵塞影响，亚声速区域的马赫数基本不受膨胀比变化的影响，叶顶热流分布也基本不变；在超声速区域，随着膨胀比的减小，叶顶间隙内斜激波先出现强度增大，再转为正激波的现象，以实现逐渐升高的静压升，叶顶条带热流随之出现先减小后增大的现象。当涡轮级膨胀比降低至1.5时，叶顶间隙内激波结构完全消失，叶顶受分离再附着影响，呈现出较高热流分布。
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