【摘 要】
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为探究某燃气轮机压气机过渡段支板后方导叶发生疲劳失效的原因，以带支板过渡段及高压压气机前1.5级为研究对象，利用非定常数值模拟及单向流固耦合方法，分析支板对压气机非定常流场的影响及导叶的强迫响应特征，并通过疲劳强度实验对分析结果进行了校核。结果表明：支板的存在使压气机设计点等熵效率下降3.6个百分点；支板尾缘交替脱落的涡使导叶进口攻角偏离设计值，造成气动性能下降，叶表压力脉动大幅增加；随着导叶与支
【机 构】
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北京航空航天大学能源与动力工程学院
【基金项目】
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国家科技重大专项（J2019-Ⅱ-0005-0025）；
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为探究某燃气轮机压气机过渡段支板后方导叶发生疲劳失效的原因，以带支板过渡段及高压压气机前1.5级为研究对象，利用非定常数值模拟及单向流固耦合方法，分析支板对压气机非定常流场的影响及导叶的强迫响应特征，并通过疲劳强度实验对分析结果进行了校核。结果表明：支板的存在使压气机设计点等熵效率下降3.6个百分点；支板尾缘交替脱落的涡使导叶进口攻角偏离设计值，造成气动性能下降，叶表压力脉动大幅增加；随着导叶与支板周向距离增大，支板对导叶的影响先增大后迅速减小；支板脱落涡引起的扰动频率比较分散，其低频分量引起的低阶共振是造成导叶疲劳失效的根本原因，其振动应力可达400 MPa；数值计算与实验结果吻合，证明了计算的可靠性。
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