基于参数化脊线的非轴对称端壁成型方法

摘要：

为提高低展弦比涡轮叶片气动与换热性能,抑制叶栅二次损失并降低端壁换热水平,提出了一种基于参数化脊线的非轴对称端壁成型方法.非轴对称端壁参数化成型基于位于叶片压力侧的脊线及周向余弦曲线构成,预先保证了端壁压力侧较高、吸力侧较低的基本形状.以涡轮叶栅出口测量截面质量平均二次动能系数最小及端壁面积平均换热系数最小为优化目标,采用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法进行气动与换热优化,得到非轴对称端壁造型.优化结果表明:与平端壁相比,非轴对称端壁涡轮叶栅出口测量截面的质量平均二次动能系数降低了27%,端壁面积平均换热系数降低了6.9%.非轴对称端壁造型通过平衡叶片间横向压力梯度,改变了马蹄涡与通道涡位置,通道涡和壁涡强度得到抑制,有效降低了涡轮叶栅二次损失及端壁换热.

关键词：非轴对称端壁、脊线、二次损失、换热、多目标优化、马蹄涡、通道涡

所属期刊栏目：38

分类号：V231.1(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金51406085,U1508212;江苏省研究生培养创新工程KYLX_0301

在线出版日期：2017-07-11（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：1294-1301