中文摘要：

与通道主流相比，压气机端壁的流动更为复杂，在泄漏流、端壁附面层和叶片附面层交互作用下，以及多级情况下存在的转静相互作用等，导致压气机端壁的流动损失大，流动易分离，因此对端壁复杂流动的有效控制是设计高负荷高效率压气机的关键，关于端壁复杂流动的研究始终是叶轮机械内部流动研究中的重点和难点。本项目组拟利用所发展的适用于多级叶轮机械的SPIV测量技术，在航空发动机重点实验室的大型低速压气机实验台上，在已经结题的利用SPIV技术研究转子尖部复杂流动的基础上，进一步开展级环境下压气机静子机匣端壁复杂流动的研究。通过详细测量转静干涉条件下，静子通道内多个测量截面的瞬态速度场，研究并努力澄清其中主要的旋涡结构、产生和演化机制，归纳压气机机匣端壁湍流特性，以促进叶轮机械端壁湍流机理、湍流模型和数值模拟的研究，为设计具有更高效率和更好的工作稳定性的叶轮机械提供技术支持。

结论摘要：

与通道主流相比，压气机端壁的流动结构更为复杂，而且泄漏流、端壁附面层和叶片附面层间存在复杂的交互作用，导致压气机端壁的流动损失大，流动易分离，因此关于端壁复杂流动的研究始终是叶轮机械内部流动研究中的重点和难点。本课题进一步发展了所提出的适用于多级叶轮机械的SPIV测量技术，在大尺寸低速压气机实验台上，测量有效数据量是以前的10倍以上，获得了较为可靠的压气机转静子机匣端壁区及主流通道中的湍流统计数据，以此为基础进一步研究了转子尖部大尺度旋涡流动机理，重点分析了泄漏涡的非定常性、动力学和运动学特性、湍流统计特性，角区旋涡的形成和发展机制、稳定性、湍流统计特性，以及泄漏涡与角区旋涡的相互作用等；结合油流显示实验，详细研究了转静干涉条件下静子通道中的主要旋涡流动结构和三维分离结构的产生和演化机制，以及湍流统计特性；此外，利用得到了大量的湍流统计数据，对各种常用的湍流模型进行了校验分析，并初步开展了压气机内部复杂流动结构的流动控制措施研究，得到了一些有指导意义的结论。