高压涡轮导叶非轴对称端壁优化设计

摘要：

为使高压涡轮导叶非轴对称端壁造型在减少二次流损失、提高气动性能方面更好的发挥作用,以某一级高压涡轮为研究对象,采用端壁参数化造型、三维Navier-Stokes (N-S)方程流场求解和基于人工神经网络的遗传算法相结合的优化方法对涡轮导叶进行非轴对称端壁的优化设计.优化目标为在控制涡轮导叶进口质量流量、出口马赫数及出口气流角的情况下,导叶出口总压损失系数和出口二次流动能最小化.对比分析优化前后端壁对涡轮导叶出口参数和涡轮级性能的影响.结果表明:优化后得到的非轴对称端壁有效地改善了涡轮导叶通道内的流场,抑制了通道内二次流涡系的发展,降低了导叶出口处的流动损失,涡轮导叶出口总压损失系数降低了14.85％,高压涡轮级等熵效率提高了0.456％.

关键词：高压涡轮、非轴对称端壁、优化设计、总压损失系数、二次流动能

所属期刊栏目：4

分类号：V231.3(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金51236006

在线出版日期：2013-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：319-326