增压器涡轮非设计工况多目标气动优化

作     者：刘正先 高浩 李孝检 程江华 郭磊宏 LIU Zhengxian;GAO Hao;LI Xiaojian;CHENG Jianghua;GUO Leihong

作者机构：天津大学机械工程学院天津300350 车用动力系统全国重点实验室天津300350 中国北方发动机研究所天津300350 天津市津安热电有限公司天津300350 

基　　金：基础产品创新计划科研项目 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      码：134-143页

摘      要：为提升某车用特种发动机变工况热力性能,针对其增压器涡轮,基于纯径向造型设计,开展了非设计工况多目标气动优化。采用单参数分析、最优拉丁超立方取样、Kriging代理模型以及梯度变异混合优化算法构建了涡轮多目标气动优化方法,在不损失涡轮设计工况气动性能的前提下,实现了非设计工况等熵效率和比功率的提升。优化后涡轮在大膨胀比工况点等熵效率提高2.03%、比功率提升2.78%。引入熵产率理论并结合涡轮流场分析,得出气动性能提升的机理:转子入口攻角减小、尾缘附近流动均匀性提升,入口及尾缘附近流动分离改善、高熵产率区域减小,气动损失降低;转子出口相对马赫数降低,余速损失减小,等熵效率提升;叶片吸力面载荷降低,前缘负载荷问题改善,转子整体扭矩增大,涡轮比功率提高。文章为增压器涡轮非设计工况气动优化及流动新机理解析提供了有益参考。

主 题 词：增压器涡轮 纯径向造型 非设计工况 多目标气动优化 熵产率分析 

学科分类：080703[080703] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.11809/bqzbgcxb2025.01.018

馆 藏 号：203157127...