渦輪S2流面正問題氣動優(yōu)化設計研究.pdf

1、渦輪氣動優(yōu)化設計的最終過程是多級渦輪全三維氣動優(yōu)化設計，但三維計算在空間和時間上的復雜度都比較高，且設計過程需要考慮的問題非常之多。如果沒有一套很好的準三維計算結果作為全三維設計的初始值，很難在短時間內得出非常好的結果。所以將傳統(tǒng)設計流程和現(xiàn)代設計概念相結合，形成一套完善的分層次優(yōu)化設計系統(tǒng)是非常有必要的。
　　本文首先闡述了渦輪氣動設計體系與氣動優(yōu)化設計的發(fā)展歷史，主要內容包括：一維氣動設計體系，準三維氣動設計體系，三維氣動設計

2、體系；一維氣動優(yōu)化設計，準三維氣動優(yōu)化設計，三維氣動優(yōu)化設計。詳述了S2流面正問題氣動優(yōu)化設計（下文簡稱為S2優(yōu)化設計）的發(fā)展歷史及國內外研究狀況，損失模型的發(fā)展歷史及其現(xiàn)狀。系統(tǒng)介紹了本文所采用的S2優(yōu)化設計系統(tǒng)，包括葉片造型、S2流面計算、損失模型、優(yōu)化方法及優(yōu)化軟件。
　　本文應用S2流面正問題計算程序，在考慮設計變量、目標函數、約束條件的情況下，考查不同損失模型對于優(yōu)化結果的影響。結果顯示，不同損失模型對于S2優(yōu)化設計結果

3、影響差異較大，但通過改變設計變量的組合，優(yōu)化后總體損失都有所降低，等熵效率都有不同程度的提高。結果表明采用準確的損失模型是S2優(yōu)化設計的關鍵。
　　針對ЦИАМ模型，本文將此損失模型所預測的結果與10組葉型的損失實驗數據進行了對比，找出其缺點，然后對原ЦИАМ模型進行了修正，使預測與實驗數據的葉型損失誤差由原來的37.56％降低到22.59%，總損失誤差由原來的38.31%降低到30.95%。
　　應用本文所介紹的S2優(yōu)化設