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采用高负荷静叶是实现压气机低重量、高压比的有效方法。本文基于一典型的大弯角高负荷静叶栅NACA65-K48,提出了在叶片吸力面侧布置凹坑的流动分离控制措施。研究表明叶表凹坑对于叶片吸力面侧泡式分离及端区附近的三维角区分离均有一定程度的抑制作用。本文的研究主要包括以下几方面: 首先,完成了带凹坑矩形扩压叶栅的建模与网格划分,基于雷诺时均N-S方程的方法(RANS)完成数值校核以及网格无关性验证。在最小损失工况下,对凹坑的数目、深度、位置三种参数进行研究,结果表明,在加工允许范围内,一定数目的较小深度的凹坑能获得更好的减损效果(10%-20%);位于角区分离线前且靠近叶片前缘的凹坑阵列能够有效抑制角区三维分离,降低流动损失。 基于上述算例,分析并总结凹坑在扩压叶栅中抑制分离的机理:凹坑内部的旋涡结构能够促进边界层内流体与层外流体间的掺混,提高边界层流体动能,降低边界层厚度,进而提高边界层抑制分离的能力。与此同时,选取效果较好的凹坑方案研究其在不同马赫数和不同来流冲角下的作用效果,发现凹坑在较宽的工作范围内均能获得较好的减损效果。最后,选取部分研究方案,进行叶栅风洞实验。结果表明:在负冲角下凹坑具有降低流动损失的效果,在正冲角下凹坑使得流动损失增加。