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具有叶尖小翼的涡轮叶栅间隙流动的实验研究
涡轮机是各类涡轮机械的主要部件之一，它们的稳定运转和效率直接影响着机器的性能。涡轮叶栅是涡轮机中的一个重要组件，它们的主要作用是将热能或动能转化为机械能。叶栅之间的间隙是涡轮叶栅设计中一个重要的考虑因素。然而，间隙会引起流动损失和效率降低，影响机器性能。为了克服这些问题，通常会在叶尖上增加小的翼片，以改善间隙流动特性，提高机器效率。本文旨在研究具有叶尖小翼的涡轮叶栅间隙流动的实验研究，以探讨叶尖小翼对机器效率的影响。
研究中所使用的试验设备为具有叶尖小翼的涡轮叶栅和气隙密闭实验装置。通过模拟真实工作状态下的流动，对不同的叶尖小翼设计进行了流动性能测试。首先，对装置进行了校验和流量分布测试，确保准确性和可重复性。测试中用热膜测量法对叶尖小翼的温度分布进行了测量，并记录了实验过程中的压力和速度数据。
研究结果显示，叶尖小翼可以明显改善叶栅间隙流动的流线性。尤其是在离开叶尖处，下游流动重叠区内的叶尖小翼能够有效减小间隙流动和旋涡的产生，提高了流动的均匀性和稳定性。此外，叶尖小翼的加入也显著降低了叶栅间的漏损，提高了机器的效率。通过对比实验结果发现，在叶尖小翼设计合理的情况下，漏损率可以降低15%以上，并且流动能量损失也明显降低。
总之，本研究表明，在涡轮叶栅设计中，叶尖小翼是一种有效的手段，可以显著改善间隙流动特性，并提高机器效率。未来研究可以进一步探讨叶尖小翼设计的优化，以寻求更好的流动特性和机器效率。同时，也可以通过数值模拟和计算分析，揭示叶尖小翼的流动机制和作用规律。