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叶顶间隙泄漏流动在产生泄漏损失的同时,泄漏涡导致的非定常扰动与压气机失稳之间存在着密切的联系。深入研究压气机内部二次流流动机理并加以控制对提高压气机气动性能有重要意义。本文以压气机矩形叶栅作为实验研究对象,着重研究了不同叶尖几何形状控制间隙泄漏流动的机理。首先对带不同几何参数、不同安装方式叶尖小翼的压气机叶栅进行了实验测量,通过与原型叶栅流场进行比较发现,压气机间隙流场对叶尖几何形状的变化极为敏感,叶尖小翼的加装改变了叶尖区流场的结构,影响叶尖区旋涡之间的相互作用,从而改善了扩压叶栅的气动性能。压力面小翼方案减弱了泄漏流的切向动量,泄漏涡涡核向叶片吸力面/端壁角区侧迁移,更多的低能流体聚集在叶片吸力面角区,造成高损区范围有所扩大,近端壁区欠偏转现象加剧。吸力面小翼方案中泄漏涡涡核向远离叶片吸力面侧移动,且不同形状的吸力面小翼对泄漏流动均有一定的控制作用,在大间隙高度下吸力面小翼形状的不同对叶栅损失的影响较为明显。不同形状的吸力面小翼在小间隙高度时可以改善气流过偏转/欠偏转现象,随着叶顶间隙高度的增加,端壁气流的欠偏转程度逐渐加剧。其次,在叶尖小翼的基础上,在叶尖加设凹槽叶顶结构,研究了不同形状叶尖小翼结合凹槽控制间隙泄漏流动的作用机理,通过对不同间隙尺寸流场的研究,结果表明凹槽叶顶的增加,使叶栅间隙流场结构更为复杂,叶尖泄漏流在凹槽中形成的旋涡结构对叶栅流场有一定的影响作用。压力面小翼与凹槽结合叶栅中由于凹槽的作用使泄漏涡涡核周向位置变化不明显。同时不同方案叶栅中泄漏涡强度增加及其作用范围增大,叶栅损失增大。压力面小翼与凹槽结合方案在变间隙下均使得近端壁区气流欠偏转程度增加,出口气流角的不均匀性增大。吸力面小翼与凹槽结合叶栅中泄漏涡涡核位置明显向远离叶片吸力面侧转移,出口截面泄漏涡的强度有所减弱。叶栅总压损失明显降低,且在大间隙高度下效果较为显著。不同方案仅在小间隙高度时改善了叶尖区气流的过偏转/欠偏转现象。