透平机械二次流模型与试验方法研究进展

二次流是主流的伴随流动,普遍存在于大自然与透平机械中,且以透平机械内的二次流最为典型。其不仅会改变主流运动、恶化流场,还会诱导边界层分离,加剧出口处射流尾迹,产生流动损失与噪声,故受到学者们的广泛关注,将其上升到与势流理论同等的研究高度。自20世纪50年代起,国内外学者们通过理论分析、试验研究与数值模拟等手段研究二次流现象,逐渐掌握了透平机械内二次流的流动机理与流动结构,不断完善了二次流数学模型、损失评估和试验方法。该文从二次流现象出发,系统回顾并总结了透平机械二次流结构、数学模型及其损失计算与试验方法,指出了ZANGENEH所建立的基于流向涡的二次流经典理论模型存在的问题;并基于二次流S3流面理论提出未来研究工作的重点方向,为包括喷水推进泵在内的各类透平机械内流场品质与流体动力性能的提升,提供一些思路和参考。