Wells透平失速特性及微圆柱流动控制研究

振荡水柱装置作为海浪能转换的重要手段，其转换能力受Wells透平失速特性的限制。本文以带有NACA 0015叶型的单排Wells透平为研究对象，讨论了叶片前缘展向微圆柱参数在稳定入流下对透平性能的影响，揭示了微圆柱对透平失速特性和损失的作用机制。结果表明，微圆柱的尾迹增强了转子吸力面侧边界层内湍流强度和动量混合，有效地抑制了尾缘轮毂附近的初始分离。同时，叶顶间隙泄漏涡强度减小，削弱了叶顶泄漏流与吸力面侧流动的相互作用。随着圆柱半径增大，其尾迹涡涡量增大，能够进一步抑制流动分离，但圆柱尾迹耗散损失增大，导致透平效率进一步降低。当圆柱距前缘为10%C (叶片弦长)，圆柱半径为1%C时，峰值扭矩系数提高26.57%，对应流量系数增大19.15%。