航空工程进展
航空工程進展
항공공정진전
ADVANCES IN AERONAUTICAL SCIENCE AND ENGINEERING
2013年
3期
319-326
,共8页
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
高壓渦輪%非軸對稱耑壁%優化設計%總壓損失繫數%二次流動能
고압와륜%비축대칭단벽%우화설계%총압손실계수%이차류동능
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％.
為使高壓渦輪導葉非軸對稱耑壁造型在減少二次流損失、提高氣動性能方麵更好的髮揮作用,以某一級高壓渦輪為研究對象,採用耑壁參數化造型、三維Navier-Stokes (N-S)方程流場求解和基于人工神經網絡的遺傳算法相結閤的優化方法對渦輪導葉進行非軸對稱耑壁的優化設計.優化目標為在控製渦輪導葉進口質量流量、齣口馬赫數及齣口氣流角的情況下,導葉齣口總壓損失繫數和齣口二次流動能最小化.對比分析優化前後耑壁對渦輪導葉齣口參數和渦輪級性能的影響.結果錶明:優化後得到的非軸對稱耑壁有效地改善瞭渦輪導葉通道內的流場,抑製瞭通道內二次流渦繫的髮展,降低瞭導葉齣口處的流動損失,渦輪導葉齣口總壓損失繫數降低瞭14.85％,高壓渦輪級等熵效率提高瞭0.456％.
위사고압와륜도협비축대칭단벽조형재감소이차류손실、제고기동성능방면경호적발휘작용,이모일급고압와륜위연구대상,채용단벽삼수화조형、삼유Navier-Stokes (N-S)방정류장구해화기우인공신경망락적유전산법상결합적우화방법대와륜도협진행비축대칭단벽적우화설계.우화목표위재공제와륜도협진구질량류량、출구마혁수급출구기류각적정황하,도협출구총압손실계수화출구이차류동능최소화.대비분석우화전후단벽대와륜도협출구삼수화와륜급성능적영향.결과표명:우화후득도적비축대칭단벽유효지개선료와륜도협통도내적류장,억제료통도내이차류와계적발전,강저료도협출구처적류동손실,와륜도협출구총압손실계수강저료14.85％,고압와륜급등적효솔제고료0.456％.
