高压涡轮导叶非轴对称端壁优化设计

作     者：那振喆 刘波 高丽敏 Na Zhenzhe;Liu Bo;Gao Limin

作者机构：西北工业大学动力与能源学院西安710072 

基　　金：国家自然科学基金(51236006) 

出 版 物：《航空工程进展》 (Advances in Aeronautical Science and Engineering)

年 卷 期：2013年第4卷第3期

页      码：319-326页

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%。

主 题 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 

学科分类：082502[082502] 08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-8190.2013.03.010

馆 藏 号：203118102...