壓縮空氣儲能系統以功率大、效率高、成本低等優點，成為最具發展前景的大規模物理儲能技術之一。向心渦輪是壓縮空氣儲能系統的關鍵做功部件，其轉子葉片具有平均展弦比小、葉頂間隙相對尺寸大的幾何特點，因此易使葉頂間隙泄漏損失增加，并對系統效率產生不良影響。

基于此，中國科學院工程熱物理研究所儲能研發中心研究人員對先進壓縮空氣儲能系統向心渦輪葉頂間隙泄漏流場開展流動控制研究，提出基于NACA0004翼型的轉子葉片頂部厚度分布結構。結果表明，該結構在不影響葉片整體做功能力的條件下，能夠改善葉片壓力面與吸力面壓差分布，控制葉頂間隙泄漏流速度，縮小葉頂間隙泄漏流影響范圍，并使流動損失有效降低，轉子葉片結構強度同時滿足運行要求。此外，該結構對效率的提升效果也會隨葉頂間隙的增加而增強，在所研究范圍內，向心渦輪效率最高可提高1.6%，效果明顯。該研究成果可為向心渦輪葉頂間隙流動機理與控制提供參考和依據。

相關研究成果作為封面論文發表在《機械工程學報》（Journal of Mechanical Engineering）上。研究工作得到北京市自然科學基金、國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）、國家自然科學基金、北京市科技計劃、中科院前沿科學重點研究等的支持。